Kotlin 中的通用转置（或其他任何东西！）

Question

在解决 Advent of Code 难题时，我发现自己定义了一个函数来转置整数矩阵：

fun transpose(xs: Array<Array<Int>>): Array<Array<Int>> {
    val cols = xs[0].size // 3
    val rows = xs.size // 2
    var ys = Array(cols) { Array(rows) { 0 } }
    for (i in 0..rows - 1) {
        for (j in 0..cols - 1)
            ys[j][i] = xs[i][j]
    }
    return ys
}

原来在下面的谜题中我还需要转置一个矩阵，但它不是 Int 的矩阵，所以我试着概括一下。在 Haskell 我会有一些类型的东西

transpose :: [[a]] -> [[a]]

为了在 Kotlin 中复制它，我尝试了以下操作：

fun transpose(xs: Array<Array<Any>>): Array<Array<Any>> {
    val cols = xs[0].size
    val rows = xs.size
    var ys = Array(cols) { Array(rows) { Any() } } // maybe this is the problem?
    for (i in 0..rows - 1) {
        for (j in 0..cols - 1)
            ys[j][i] = xs[i][j]
    }
    return ys
}

这看起来不错，但事实并非如此。事实上，当我尝试在原始整数矩阵上调用它时，我得到 Type mismatch: inferred type is Array<Array<Int>> but Array<Array<Any>> was expected。问题是，我真的不明白这个错误信息：我认为 Any 是其他任何东西的超类型？

谷歌搜索我认为我明白我应该使用某种类型约束语法（抱歉，不确定它在 Kotlin 中是这样调用的），因此将类型更改为 fun <T: Any> transpose(xs: Array<Array<T>>): Array<Array<T>>，但随后在 return 行我得到 Type mismatch: inferred type is Array<Array<Any>> but Array<Array<T>> was expected

所以我的问题是，如何编写适用于任何二维数组的 transpose 矩阵？

Answer 1

正如您自己指出的那样，Array(cols) { Array(rows) { Any() } } 行创建了一个 Array<Array<Any>>，因此如果您在通用函数中使用它，您将无法 return预计 Array<Array<T>>。

相反，您应该使用此 lambda 直接为正确的索引提供正确的值（而不是初始化为任意值并替换所有值）：

inline fun <reified T> transpose(xs: Array<Array<T>>): Array<Array<T>> {
    val cols = xs[0].size
    val rows = xs.size
    return Array(cols) { j ->
        Array(rows) { i -> 
            xs[i][j]
        }
    }
}

I don't really understand this error message: I thought Any was a supertype of anything else?

这是因为arrays in Kotlin are invariant in their element type。如果您不了解泛型变体，它是关于描述泛型类型的层次结构与其类型参数的层次结构的比较。

例如，假设您有一个类型 Foo<T>。现在，Int 是 Any 的子类型这一事实并不一定意味着 Foo<Int> 是 Foo<Any> 的子类型。您可以查找行话，但基本上您在这里有 3 种可能性：

如果 Foo<Int> 是 子类型 [= Foo<Any> 的 58=]（Foo 类型与 T 的“变化方式相同”）

如果 Foo<Int> 是 超类型 [= Foo<Any> 的 58=]（与 T 相比，Foo 类型“以相反的方式变化”）

我们说Foo在它的类型参数T中是不变的如果上面的none可以说

Kotlin 中的数组是不变的。然而，Kotlin 的只读 List 在其元素类型上是 协变的 。这就是为什么可以在 Kotlin 中将 List<Int> 分配给 List<Any> 类型的变量。

Kotlin 中的通用转置（或其他任何东西！）

Generic transpose (or anything else really!) in Kotlin

generics

polymorphism

kotlin