为泛型类型实现均值函数答案

【问题标题】：Implementing mean function for generic types为泛型类型实现均值函数
【发布时间】：2023-03-08 15:20:02
【问题描述】：

我正在尝试编写一个函数来返回 Vector 的平均值。我希望它与泛型类型一起使用，但我在实现它时遇到了一些困难。

extern crate num; // 0.2.0

use num::Zero;
use std::ops::{Add, Div};

pub struct Vector<T> {
    pub size: usize,
    pub data: Vec<T>,
}

impl<T: Copy + Zero + Add<T, Output = T>> Vector<T> {
    pub fn sum(&self) -> T {
        self.data.iter().fold(T::zero(), |sum, &val| sum + val)
    }
}

impl<T: Copy + Zero + Add<T, Output = T> + Div<T, Output = T>> Vector<T> {
    pub fn mean(&self) -> T {
        let sum = self.sum();
        sum / self.data.len()
    }
}

Playground.

上面的例子不能编译，因为self.data.len() 是usize 而sum 是T 类型：

error[E0308]: mismatched types
  --> src/lib.rs:20:15
   |
20 |         sum / self.data.len()
   |               ^^^^^^^^^^^^^^^ expected type parameter, found usize
   |
   = note: expected type `T`
              found type `usize`

我知道我可以将签名更改为：

impl<T: Copy + Zero + Add<T, Output = T> + Div<usize, Output = T>> Vector<T>

它会编译——但这不是为 Rust 原始类型实现的。我该怎么办？

【问题讨论】：

标签： generics rust

【解决方案1】：

基本类型实现the FromPrimitive trait，在the num crate 中定义，以允许基本类型之间的转换，包括usize。我们可以在函数上添加FromPrimitive绑定，然后我们可以将usize转换为T：

extern crate num; // 0.2.0

use num::{FromPrimitive, Zero};
use std::ops::{Add, Div};

impl<T> Vector<T>
where
    T: Copy + Zero + Add<T, Output = T> + Div<T, Output = T> + FromPrimitive,
{
    pub fn mean(&self) -> T {
        let sum = self.sum();
        sum / FromPrimitive::from_usize(self.data.len()).unwrap()
    }
}

【讨论】：

【解决方案2】：

在许多情况下，计算输入类型的平均值是没有意义的。例如，整数 1 和 2 的整数平均值为1。如果您希望能够获得任何可被视为i64 的值的迭代器的平均值并将平均值视为f64，您可以使用Iterator::sum 和Into：

fn avg_iter<I>(s: I) -> f64
where
    I: IntoIterator,
    I::Item: Into<i64>,
{
    let mut count = 0;
    let total = s
        .into_iter()
        .map(Into::into)
        .inspect(|_| count += 1)
        .sum::<i64>();
    total as f64 / count as f64
}

一些例子：

use std::collections::VecDeque;

fn main() {
    let a: Vec<u16> = vec![1, 2, 3];
    let b: Vec<u32> = vec![1, 2, 3];
    let c: VecDeque<u16> = vec![1u16, 2, 3].into();

    let v = avg_iter(a.iter().cloned());
    println!("{}", v);
    let v = avg_iter(a);
    println!("{}", v);

    let v = avg_iter(b.iter().cloned());
    println!("{}", v);
    let v = avg_iter(b);
    println!("{}", v);

    let v = avg_iter(c.iter().cloned());
    println!("{}", v);
    let v = avg_iter(c);
    println!("{}", v);
}

【讨论】：