Scala 类型是 Iterable 并且有长度？答案

【问题标题】：Scala type that is Iterable and has a length?Scala 类型是 Iterable 并且有长度？
【发布时间】：2011-09-28 16:11:19
【问题描述】：

在编写 Scala 代码时，我经常遇到这样的情况，即我有“处理器”函数对元素集合进行迭代操作，并且还需要知道集合的长度。

另一方面，我有生成集合的“提供者”函数，因此已经知道长度。生成的集合可能是List[T]、Array[T] 或Set[T] 等，但即使在List[T] 的情况下，我的生成器也知道大小（即使List 类型不存储它）。

所以我很自然地将“处理器”函数声明为采用似乎适合所有集合类型的最通用类型Iterable[T] 作为参数。然而，他们在内部需要以 O(N) 为代价通过迭代集合遍历来找出大小，这是不可取的。

所以我的天真的解决方案是创建一个像IterableWithSize[T] 这样的新类型，并让提供者和处理器函数创建并采用这种类型。 Seq[T] 和 IndexedSeq[T] 似乎都不符合要求。但这似乎是一个相对常见的用例，所以我怀疑有一种更惯用的方法来做到这一点。那会是什么？

【问题讨论】：

我不明白为什么IndexedSeq[T] 不适合你……
由于您实际上想在集合中存储额外的数据，我认为您最好的天真方法是。
@Jean-Philippe Set[T] 不是 IndexedSeq[T]

标签： scala types size iterable

【解决方案1】：

在 Scala 集合中，像 size 这样的性能敏感方法不是从特征继承的，而是在底部类型中被覆盖的。比如看immutable.HashSet的实现：

https://lampsvn.epfl.ch/trac/scala/browser/scala/tags/R_2_9_0_1/src//library/scala/collection/immutable/HashSet.scala

所以你不需要关心它。只需定义一个高级通用特征，例如 Traversable 或 Iterable，就完成了。

【讨论】：

嗯，不完全是：我已经知道底部类型在某些情况下会是 'List[T]'，它不存储大小信息，导致 O(N) 操作（列表遍历)。因为出于问题的目的，我假设我总是有可用的大小，所以我确实需要一个特殊的类型来保存集合大小。

【解决方案2】：

实际上，没有惯用的方法。 Scala 集合实际上是为了以其他规定的方式遍历或使用（例如Set.contains 或Map.get）。检查大小不是其中的一部分，其中一些甚至不是有限的。

现在，IndexedSeq 是一个相对安全的选择——它保证了 O(logn) 索引访问，这只有在你有 O(logn) 大小的情况下才有可能。此外，出于类似的原因，Set 和 Map 也相当安全。但是，如果您正在寻找能够保证size 速度的特征，那么没有。

【讨论】：

【解决方案3】：

我认为没有一种惯用的方法可以做到这一点。但这里有两种选择：

(1) 扩展 Scala 的 List/Set/Array 集合并覆盖 size 方法。这并不像乍看起来那么困难。

(2) 将您的 List/Set/Array 集合与大小一起包装并定义一个隐式展开器，例如：

class IterableWithSizeWrapper[E](private val c: Iterable[E], val size: Int)
object IterableWithSizeWrapper {
  implicit def unwrap[E](iws: IterableWithSizeWrapper[E]): Iterable[E] = iws.c
}

object ListWithSizeTest {

  def process[E](iws: IterableWithSizeWrapper[E]) {
        // iws.size uses your cached size value
        // iws.take(i) forces the unwrap to the original collect
        // so iws.take(i).size takes the calculated size
    for (i <- 0 to iws.size) assert(iws.take(i).size == i)
  }

  def main(args: Array[String]) {
    process(new IterableWithSizeWrapper(List(1,2,3), 3))
    process(new IterableWithSizeWrapper(Set(1,2,3), 3))
    process(new IterableWithSizeWrapper(Array(1,2,3), 3))
  }
}

【讨论】：

【解决方案4】：

Traversable 怎么样？你提到的所有集合都继承自它（Array 间接通过WrappedArray），它提供size 和toIterable（或toIterator）用于遍历。

【讨论】：

我也考虑过 Traversable。但是（a）它更原始且不可迭代（我只能对所有元素执行 foreach()，因此我不能对某些前缀进行操作）和 (b) 它也没有大小信息 已存储 ，所以我最终还是会以 O(N) 的成本进行集合遍历以确定大小。不过谢谢你的建议！
No Traversable 不是可迭代的，但它具有提供它的上述方法。通常，特征/超类无法真正指定 getter 方法的实现方式，因此返回的大小是否被存储或计算，或者返回的 Iterable 是否不是完整副本而不是瘦包装器。甚至它的派生 List 和 Set 也不能保证这一点。那些你必须在接口契约中建立自己的东西，并确保你只使用遵守它的子类。

【解决方案5】：

您的处理器函数应该接受Seq[T]。 Seq 恰好是“有长度”的 Iterable。您唯一剩下的问题是使length 高效。 AFAIK 除了List 之外，它在所有情况下都已经很有效了。要使 List.length 高效，只需按照其他人的描述进行操作：创建 Seq 的实现，它包装 List 并存储其长度。

【讨论】：