java - 如何实现 `range()`

Question

简介

如何在 Java 6 中编写公共(public)静态range 方法 或Range 类，以便它至少涵盖其他编程语言中实现的常见功能？

如果你想回答问题，那么你可以忽略下面的内容。

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关于

我一次又一次地怀念其他语言所具有的功能。对于我编写的任何语言，我碰巧都有不同的编码风格，我不愿意改变这个习惯。所以，如果我想重用我用不同语言编写的算法，那么我必须进行烦人的小修改或变通，以弥补缺失的功能。我想为 range() 找到永久有效的修复方法。

对我来说——range() 方法返回输入的范围，可能以惰性方式返回，并且它有默认值。在任何时候它都有一个开始、结束条件和获取下一个元素的方法。它应该在 for each 循环及其外部都能完美运行。

注意事项

我真的不想使用任何外部库，Google Guava 或同等库除外。我所说的等效代码是指经过适当测试、与 JDK 完美配合并且未被视为弃用的代码。

可能不清楚，所以:

• 通过 如何编写 我的意思是 - 您不必编写它，只需描述常见的陷阱以及推荐方法的优缺点。
• 这是循环代码，但也可以使用
• 这不是作业:P

除了整数输入之外，这将是最常用的功能，我真的希望它能够很好地与 BigInteger 和 Joda DateTime 等类的类型实例一起使用。

想法

• 必须能够在for-each 循环中使用
• 通用，但类型安全
• 能够使用预先存在的容器方法，例如:.cycle()、.filter()、.all()、.any()、transform()

作为一种方法，range() header 可能如下所示:

/**TODO: Think about why / how to add step, limit, offset and cycle detection. */
public static <T extends Comparable<T>> Iterable<T> //
range(T from, Predicate<T> to, Function<T, T> fNext) //
        throws NullPointerException, IllegalArgumentException {

作为个人喜好，我将 Range 编写为 Builder 模式实现。

编辑

范围实现 Scala , Python 3 , Groovy , .Net (with linq) [c#, f#, vb and c++] , ruby , PHP ...而且它们各不相同。

我不妨添加一个我想做得更好的例子 (simple sample case)。

public static <T extends Comparable<T>> Iterable<T> //
range(T from, Predicate<T> to, Function<T, T> fNext) //
        throws NullPointerException {
    Preconditions.checkNotNull(from);
    Preconditions.checkNotNull(to);
    Preconditions.checkNotNull(fNext);

    T current = from;
    ArrayList<T> result = Lists.newArrayList();
    if (to.apply(current)) result.add(current);
    while (to.apply(current = Preconditions.checkNotNull(fNext.apply(current))))
        result.add(current);
    return result;
}

或懒惰的选择

//eats first element
public static <T extends Comparable<T>> Iterator<T> //
range2(final T from, final Predicate<T> to, final Function<T, T> fNext)
        throws NullPointerException, UnsupportedOperationException {
    Preconditions.checkNotNull(from);
    Preconditions.checkNotNull(to);
    Preconditions.checkNotNull(fNext);
    return new Iterator<T>() {
        T current = from;
        @Override public boolean hasNext() {return to.apply(current);}
        @Override public T next() {return current = Preconditions.checkNotNull(fNext.apply(current));}
        @Override public void remove() {throw new UnsupportedOperationException();}
    };
}

Answer 1

痛点可能是必须为每种类型编写函数:

  public static Function<Integer, Integer> intIncrementer(final int step) {
    class IntIncrementer implements Function<Integer, Integer> {
      private final int _step = step;

      @Override public Integer apply(Integer i) {
        return i + _step;
      }

      @Override public boolean equals(Object obj) {
        return (obj instanceof IntIncrementer) 
           && ((IntIncrementer) obj)._step == _step;
      }

      @Override public int hashCode() {
        return _step;
      }
    }

    return new IntIncrementer();
  }

由于没有办法表达i + _step以通用方式，您必须为您想要支持的每种类型( BigInteger 、 long 等)重新实现它

我会质疑是否需要使用 <T extends Comparable<T>>而不仅仅是 <T> .我认为施加此限制没有任何好处。

与集合不同，Iterable类型不强加 equality contract .返回 Range 可能会更好如果您希望能够比较范围而无需在外部迭代所有元素，则定义此类契约的类型。

public interface Range<T> extends Iterable<T> {
  // TODO: write the terms of the contract
  @Override public boolean equals(Object obj);
  @Override public int hashCode();
  // TODO: other useful methods?
}

当谈到基元时，创建包装器对象会产生开销。与仅使用传统的递增 for 相比，这在大范围内的效率可能要低得多循环。