如何在 Scala 中实现由数组支持的不可变 IndexedSeq

Question

我正在尝试在数值处理库中实现张量（多维数组）。 Tensor 实现的签名如图所示（删除签名中不相关的部分）：

final class Tensor[V](val data: Array[V], val shape: IndexedSeq[Int])

这里的一个问题是 IndexedSeq[Int] 的性能（因为它们得到 scala.collection.Vector 的支持）。作为一个数值处理库，性能是这里的一个大问题。我想用 Array 支持的默认 Vector 支持的 IndexedSeq 换掉。

我想知道什么是最好的方法（除了从 Scala 集合中复制 IndexedSeq 的完整代码并更改相关部分。）谢谢。

Answer 1

这就够了吗？

final class FastVector[+T](a: Array[T]) extends IndexedSeq[T] {
  override def apply(idx: Int) = a(idx)
  override def length = a.length
}

然后您将使用 FastVector 作为您的 IndexedSeq 类型。 IndexedSeq 的所有功能都由该特征的具体方法提供，因此 map、filter 等也对您可用。

Answer 2

在您的示例中，您可以做两件事：

不要将 data 字段设为 public（即 val），这样外部代码就无法访问它
构造 data 数组 your-self，即在 Tensor 的构造函数中，以便在 Tensor 实例之外没有任何对数组的引用

例如：

class Tensor[V] private (data: Array[V], shape: Array[Int])

object Tensor{
  def vector[V](input: Seq[V]) = new Tensor(input.toArray, Array(1))
  def matrix[V](input: Seq[V], w: Int, h: Int) = new Tensor(input.toArray, Array(w,h))
}

// example use
Tensor.vector(1 to 20)
Tensor.matrix(1 to 20, 5, 4)

~~此外，通常存在一个 Array 的包装器，即 IndexedSeq：WrappedArray。您可以这样做：val iSeq: IndexedSeq[Int] = Array(42)，Scala 会自动将 Array 包装成 WrappedArray。~~

如何在 Scala 中实现由数组支持的不可变 IndexedSeq

How to implement an immutable IndexedSeq in Scala, backed by an Array

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