Swift 数字和单字集合

Question

各位交换生。最近，我通过解决一些琐碎的练习来熟悉 swift，并遇到了一个应该计算统计信息的问题。目标是计算一组数字的平均值（所有元素的总和除以数量）。我决定采用最著名的方法来解决这个问题，并在一个集合上定义了一个扩展，其函数 returns 一个数值：

//this is specific case with Integers. Seems bold enought
extension Array where Element == Int {
    func mean() -> Double {
        var result = 0.0
        for i in self {
            result += Double(i)
        }
        return result / Double(self.count)
    }
}

[1,2,3,4,5,6,7,8,9].mean() //outputs 5.0

上面的代码运行没有问题。但我希望能够将 mean() 应用于任何数字序列（浮点数、双精度数等），所以尝试是：

extension Collection where Element: Numeric {
    func mean() -> some Numeric {
        var result = Element.init(exactly: 0)!
        for i in self {
            result += i
        }
        return result / Element.init(exactly: self.count)! 
    }
}

这将允许从任何数字数组中获得结果：

var array1: [Float] = ...
var array2: [UInt] = ... 
var array3: [Int8] = ... //nutty case

但是编译失败并显示一条消息，因为该集合中的值可以是不同的具体类型，由于 swift 严格类型化，不可能调用除法运算符。因此，实现所需功能的唯一选择是扩展所有使用数字操作的具体类型（Int、UInt、UInt8 等），这是一件很可靠的事情（大约有 20 个）。鉴于 swift 具有扩展的巨大抽象可能性，是否有可能：

extension Collection where Adopter: HomogeneousCollection { ... }

此外，有些类型不能是大数：Int8 最多可以容纳 256 个数，所以 [Int8] 的集合只有少于 128 个元素才能给出正确的结果，否则除以 nil 会发生。

所以我问，声明一个函数来计算同构顺序集合的平均值的最合适的方法是什么？另外，如果集合为空，你会如何解决？

Answer 1

我找到了合适的解决方案。

extension Collection where Element: Numeric {
    /// Returns the total sum of all elements in the array
    var total: Element { return reduce(0, +) }
}

extension Collection where Element: BinaryInteger {
    /// Returns the average of all elements in the array
    var average: Double? {
        return isEmpty ? nil : Double(total) / Double(count)
    }
}

extension Collection where Element: BinaryFloatingPoint {
    /// Returns the average of all elements in the array
    var average: Element? {
        return isEmpty ? nil : total / Element(count)
    }
}

(1...9).average //Range<Int> -> 5.0

[1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5, 6.6, 7.7, 8.8, 9.9].average //[Double] -> 5.5

虽然我希望结果与其所属的集合具有相同的类型[Type] -> Type，但实际上这并不总是必要的，Double 对我来说就足够了[Type] -> Double。事实证明 swift 出于某种原因在这种情况下强制集合是同质的。起初我担心上面的代码不会工作，因为集合（数组）被初始化为包含不透明类型，但是编译报告了一个消息：'BinaryInteger' can only be used as a generic constraint, so concrete types are保存在这里。

//this compiles
protocol SomeProtocol {}
struct SomeStruct: SomeProtocol {}
struct AnotherStruct: SomeProtocol {}

var myObject: [SomeProtocol] = [SomeStruct(), AnotherStruct()]

//but this doesnt, though all elements conform to BinaryInteger
let arr: [BinaryInteger] = [0 as Int, 1 as Int8, 2 as Int16]

Swift 数字和单字集合

Swift numerals and monotype collections

numbers

protocols

swift