在 Scala 中创建参数图类型答案

【问题标题】：Creating a parametric graph type in Scala在 Scala 中创建参数图类型
【发布时间】：2010-10-06 22:08:14
【问题描述】：

我想创建一个通用类型层次结构来表示图形。特别是，我想要类 Graph 和 Node，并且我希望每个 Graph 类型都有一个相应的 Node 类型，如果我创建一个用于操作 Graphs 的通用函数，我希望这个函数使用实际的 Node类型。我试过的一个例子

trait GNode[Graph]
{
 ... functions to get edges from this vertex, etc. ...
}

trait Graph
{
  type Node <: GNode[Graph]
}

def dfs[G <: Graph](g : G, nodeAction : G#Node => Unit) = ... code ...

但这不起作用，因为当我这样做时

class ConcreteGraph extends Graph
{
  class Node extends GNode[ConcreteGraph] { ... }
}

dfs 函数不接受 ConcreteGraph#Node=>Unit 类型的函数为 nodeAction，而只接受 AnyRef=>Unit 或 GNode[ConcreteGraph]=>Unit。

为了更清楚，如果我用 C++ 做，我会做类似的事情

template <class T> struct graph_traits;
template <> struct graph_traits<concrete_graph> 
{ typedef concrete_graph::node node_type; }

template <class G>
void dfs(const G& g, boost::function<void(
           const graph_traits<G>::node_type&)> action) { ... }

【问题讨论】：

标签： generics scala graph types

【解决方案1】：

可扩展图结构的一个很好的例子是 http://www.scala-lang.org/node/124

我有你写你的方法。请注意，在所有情况下都需要进行一些类型更改 - 即 GNode 的类型参数需要是协变的，并且 ConcreteGraph 需要使用不同的节点类和 Node 绑定的类型来编写。

一旦完成，编写 dfs 的第一种方法是使其成为一个方法（如果你想避免虚拟调度开销，它可以是最终的）。

trait GNode[+Graph] {
//... functions to get edges from this vertex, etc. ...
}

trait Graph {
  type Node <: GNode[Graph]

  def dfs(nodeAction : Node => Unit) = print("dfsing!")
}

class ConcreteGraph extends Graph {
  class CGNode extends GNode[ConcreteGraph]
  type Node <: CGNode
}

new ConcreteGraph dfs {node => println("foo")}

第二个，dfs 不是方法，似乎只需要一点额外的类型提示就可以使用它。

def dfs[G <: Graph](graph : G, nodeAction : G#Node => Unit) = print("dfsing!")

dfs[ConcreteGraph](new ConcreteGraph, {node => println("foo")})

第三种方法是使用咖喱 dfs。由于 Scala 的类型推断的工作方式，这实际上导致了更简洁的界面

def dfs[G <: Graph](graph : G)(nodeAction : G#Node => Unit) = print("dfsing!")

dfs(new ConcreteGraph){node => println("foo")}

【讨论】：

谢谢。但是，我不确定为什么需要在 ConcreteGraph 中执行 CGNode 类和类型 Node。我创建了一个小例子：snipt.org/vpk，它对我来说似乎很实用
还有一个：在这个例子中，我可以将 dfs 限制为那些类型 G，其节点类型是 <: ordered>

【解决方案2】：

我不明白为什么所有这些参数都是必需的。 Scala 中的内部类（与 Java 不同）具有依赖于外部对象的特定实例的类型。特别是：

trait Graph {
  trait Node
  def dfs(n: Node) = println("DFSing!")
}

val graphA = new Graph {}
val nodeA = new graphA.Node {}
val graphB = new Graph {}
val nodeB = new graphB.Node {}
graphA.dfs(nodaA)  // prints "DFSing!"
graphB.dfs(nodeB)  // prints "DFSing!"
graphA.dfs(nodeB)  // type mismatch; found: graphB.Node required: graphA.Node
graphB.dfs(nodeA)  // type mismatch; found: graphA.node required: graphB.Node

当然，如果您想依赖依赖类型，则不能在图形之外定义 dfs。

【讨论】：