Scala – 在编译时强制执行Vector的大小

发布时间：2020-12-16 09:27:24 所属栏目：安全来源：网络整理

导读：是否可以在编译时强制传入方法的Vector的大小？我想使用空间中的点集合来建模一个n维欧几里德空间,看起来像这样(这就是我现在所拥有的)： case class EuclideanPoint(coordinates: Vector[Double]) { def distanceTo(desination: EuclieanPoint): Double = ?

是否可以在编译时强制传入方法的Vector的大小？我想使用空间中的点集合来建模一个n维欧几里德空间,看起来像这样(这就是我现在所拥有的)：

case class EuclideanPoint(coordinates: Vector[Double]) {
  def distanceTo(desination: EuclieanPoint): Double = ???
}

如果我有一个通过EuclideanPoint(Vector(1,0))创建的坐标,它是一个3D欧几里德点.鉴于此,我想确保在对distanceTo的调用中传递的目标点具有相同的维度.

我知道我可以通过使用Tuple1到Tuple22来做到这一点,但我想代表许多不同的几何空间,如果我用元组做的话,我会为每个空间写22个类 – 有更好的方法吗？

解决方法

可以通过多种方式实现这一点,所有这些方式或多或少都与Randall Schulz在评论中描述的方式相似. Shapeless library提供了一个特别方便的实现,它可以让你得到一些非常接近你想要的东西：

import shapeless._

case class EuclideanPoint[N <: Nat](
   coordinates: Sized[IndexedSeq[Double],N] { type A = Double }
) {
  def distanceTo(destination: EuclideanPoint[N]): Double = 
    math.sqrt(
      (this.coordinates zip destination.coordinates).map {
        case (a,b) => (a - b) * (a - b)
      }.sum
    )
}

现在您可以编写以下内容：

val orig2d = EuclideanPoint(Sized(0.0,0.0))
val unit2d = EuclideanPoint(Sized(1.0,1.0))

val orig3d = EuclideanPoint(Sized(0.0,0.0,0.0))
val unit3d = EuclideanPoint(Sized(1.0,1.0,1.0))

和：

scala> orig2d distanceTo unit2d
res0: Double = 1.4142135623730951

scala> orig3d distanceTo unit3d
res1: Double = 1.7320508075688772

但不是：

scala> orig2d distanceTo unit3d
<console>:15: error: type mismatch;
 found   : EuclideanPoint[shapeless.Nat._3]
 required: EuclideanPoint[shapeless.Nat._2]
              orig2d distanceTo unit3d
                                ^

Size带有许多不错的功能,包括一些带有静态保证长度的收集操作.我们可以编写以下代码：

val somewhere = EuclideanPoint(Sized(0.0) ++ Sized(1.0,0.0))

并且在三维空间中有一个普通的旧点.

（编辑：李大同）

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