arrays - 函数同时接受ndarray和float

Question

我想写一个函数来计算某些 Material 的折射率与波长的关系。我将ndarray crate 用于数组，类似于Python中的numpy。
目前，该功能是通过以下方式实现的:

fn calc_refractive_index(l: &Array1<f64>) -> Array1<f64> {
    fn refractive_index(&self, l: &Array1<f64>) -> Array1<f64> {
        let V =
            self.A[0] + self.A[1] / (1. + self.A[2] * (self.A[3] * l / self.pitch).mapv(f64::exp));
        let W =
            self.B[0] + self.B[1] / (1. + self.B[2] * (self.B[3] * l / self.pitch).mapv(f64::exp));
        (self.material.refractive_index(&l).powi(2)
            - 3. * l.powi(2) / 4. / (consts::PI * self.pitch).powi(2) * (V.powi(2) - W.powi(2)))
            .mapv(f64::sqrt)
    }
}

实现以下特质以使增强作用更短:

trait Squared<T> {
    fn powi(&self, e: i32) -> T;
}

impl Squared<Array1<f64>> for Array1<f64> {
    fn powi(&self, e: i32) -> Array1<f64> {
        self.mapv(|a| a.powi(e))
    }
}

但是，我可能还想仅在一个特定波长下计算折射率，因此我也想接受float64值。在不实现两个单独功能的情况下，实现此目标的最佳方法是什么？
编辑:
该函数使用ndarray的语法进行平方: l.mapv(|x| x.powi(2))，不幸的是，它与float64不同
编辑2:
根据要求，我包括了功能主体。

Answer 1

绝对有可能，尽管它可能比简单地添加另一个功能需要更多的工作。您将需要首先定义两个助手特性，分别为mapv和powi指定Squared和f64(与Array1<f64>相似)操作:

trait PowI {
    fn powi(&self, e: i32) -> Self;
}

impl PowI for f64 {
    fn powi(&self, e: i32) -> Self {
        f64::powi(*self, e)
    }
}

impl PowI for Array1<f64> {
    fn powi(&self, e: i32) -> Self {
        self.mapv(|a| a.powi(e))
    }
}

trait MapV {
    fn mapv(&self, f: impl FnMut(f64) -> f64) -> Self;
}

impl MapV for f64 {
    fn mapv(&self, mut f: impl FnMut(f64) -> f64) -> Self {
        f(*self)
    }
}

impl MapV for Array1<f64> {
    fn mapv(&self, f: impl FnMut(f64) -> f64) -> Self {
        Array1::mapv(self, f)
    }
}

然后，您可以使折射率计算函数在实现这两个特征的 T类型(即 T: PowI + MapV)上具有通用性。
请注意，您还需要在 T上附加一些界限，以指定可以对其进行添加，划分和乘以 T和 f64(我假设这是 self.pitch的类型以及 self.A和 self.B数组中的元素)。您可以通过要求 T， &'a T甚至 f64实现适当的 Add， Mul和 Div特性来做到这一点。例如，您的实现可能需要除其他许多限制之外还要求 f64: Mul<&'a T, Output=T>和 T: Div<f64, Output=T>。编译器错误将帮助您准确确定所需的错误。