返回依赖于路径的类型

Question

如何设计一个返回路径相关类型的方法？在下面的示例中，我故意希望 Vertex 成为依赖于 Tree 的路径，从而禁止跨树混合顶点（这只是一个示例）：

trait Tree {
  trait Vertex
  def root: Vertex
  def addChild(parent: Vertex): Vertex
}

trait TreeFactory { def make: Tree }

现在无法构造以下内容：

def test(f: TreeFactory): (Tree, Map[Tree#Vertex, Tree#Vertex]) = {
  val t  = f.make
  var sq = IndexedSeq(t.root)
  var m  = Map.empty[t.Vertex, t.Vertex]
  for( i <- 1 to 100) {
    val p = sq(util.Random.nextInt(sq.size))
    val c = t.addChild(p)
    m    += c -> p
    sq  :+= c
  }
  (t, m)
}

因为显然我返回的地图不应该有 Tree#Vertex 类型的键和值，而是依赖于路径的顶点......

error: type mismatch;
 found   : scala.collection.immutable.Map[t.Vertex,t.Vertex]
 required: Map[Tree#Vertex,Tree#Vertex]
Note: t.Vertex <: Tree#Vertex, but trait Map is invariant in type A.
You may wish to investigate a wildcard type such as `_ <: Tree#Vertex`. (SLS 3.2.10)
           (t, m)
               ^

如果我尝试将树创建和父子地图构建解耦：

def test(t: Tree): Map[t.Vertex, t.Vertex] = {
  var sq = IndexedSeq(t.root)
  var m  = Map.empty[t.Vertex, t.Vertex]
  for (i <- 1 to 100) {
    val p = sq(util.Random.nextInt(sq.size))
    val c = t.addChild(p)
    m    += c -> p
    sq  :+= c
  }
  m
}

由于另一个原因失败："error: illegal dependent method type"

Answer 1

我扭曲的头脑想出了这个。我希望有一个更优雅的解决方案：

trait Gagaism {
  val tree: Tree
  val map: Map[tree.Vertex, tree.Vertex]
}

def test(f: TreeFactory) = new Gagaism {
  val tree = f.make
  val map = {
    var sq = IndexedSeq(tree.root)
    var m = Map.empty[tree.Vertex, tree.Vertex]
    for (i <- 1 to 100) {
      val p = sq(util.Random.nextInt(sq.size))
      val c = tree.addChild(p)
      m    += c -> p
      sq  :+= c
    }
    m
  }
}

Answer 2

我认为，您可以使用 -Xexperimental -Ydependent-method-types 启用对依赖方法类型的实验性支持。

Answer 3

我不太了解类型系统，无法解释为什么您的第一次尝试不起作用，但这是我通常遵循的模式（使用有界抽象类型成员），它确实可以编译。很高兴看到 Tree 和 TreeFactory 的实现更加自信。

package trees

trait Tree {
  trait Vertex

  type V <: Vertex
  def root: V
  def addChild(parent: V): V
}

trait TreeFactory { def make : Tree }

object Test {
  def test(f: TreeFactory): (Tree, Map[Tree#Vertex, Tree#Vertex]) = {
    val t = f.make
    var sq = IndexedSeq(t.root)
    var m = Map.empty[t.Vertex, t.Vertex]
    for (i <- 1 to 100) {
      val p = sq(util.Random.nextInt(sq.size))
      val c = t.addChild(p)
      m += c -> p
      sq :+= c
    }
    (t, m)
  }
}