寻求一种 scala 式的方法来迭代列表并访问“下一个”元素

Question

我正在开发一个 Polygon 类，它在 Array[Vec2] 中保存顶点数组（其中 Vec2 是定义 x 和 y 的简单案例类）。

现在，我想实现一个函数来返回 Array[LineSegment] 中的多边形边缘（其中 LineSegment 又是一个定义开始和结束的简单案例类）。

解决方案是创建线段，将数组中的每个顶点连接到下一个顶点，最后将最后一个顶点连接到第一个顶点。

我只习惯命令式编程，所以这是我的命令式方法：

def edges: Array[LineSegment] = {
  val result = new Array[LineSegment](vertices.length)

  for (i <- 0 to vertices.length - 2) {
    result.update(i, LineSegment(vertices.apply(i), vertices.apply(i + 1)))
  }
  result.update(edges.length - 1, LineSegment(vertices.head, vertices.last))

  result
}

这很好用，但很丑陋。我想在这里利用函数式编程的优势，但我有点坚持这一点。

我的想法是类似于这样：

def edges: Array[LineSegment] = {
    for (v <- vertices) yield 
      LineSegment(v, if (v == vertices.last) vertices.head else /* next? */)
}

问题是，在给定当前项 v 的情况下，无法访问数组中的下一个项。

我读过关于 IterableLike 中定义的 sliding 方法，但这似乎是非旋转的，即它不会认为第一个项目是最后一个项目的后续项目因此不退货。

那么什么是好的“scala 式”方法呢？

Answer 1

当然你可以使用滑动：

(vertices :+ vertices.head) sliding 2

Answer 2

def cyclicSliding[A](s:Seq[A]) = s.zip(s.tail :+ s.head)

println(cyclicSliding(List(1,2,3,4)))
//--> List((1,2), (2,3), (3,4), (4,1))

Answer 3

可以（a）枚举所有（有向）边（由其顶点的索引定义），（b）给定边列表和顶点列表，以构造线段数组（通过查找）。我认为这两项任务都可以在不发生突变的情况下完成。

第一个任务（以及你似乎正在努力解决的任务）可以按如下方式处理（在 Haskell 中）：

foldr (\x a -> (x,(x+1) `mod` 4):a) [] [0..3]

剩下的就是概括这个例子。

这是你想做的吗？

编辑：添加了一个示例

Answer 4

另一种方法是使用 zip。这次使用 zipAll：

val l1 = List(1,2,3,4)
l1 zipAll (l1.tail,null,l1.head)
res: List((1,2), (2,3), (3,4), (4,1))

Answer 5

可能的解决方案可能不是尝试访问下一个元素，而是保留前一个元素。因此，您可以根据需要采用 foldLeft - 获取没有第一个元素的边数组切片，将第一个元素作为起始值，然后执行以下操作：

val n = 5
(0 to n).toList.slice(1, n + 1).foldLeft(0)((x, y) => {print(x,y); y})

输出：(0,1) (1,2) (2,3) (3,4) (4,5)

Answer 6

如果您想避免像 Debilski 的解决方案中那样复制整个列表，您可以执行稍微冗长的操作：

vertices.view.sliding(2).map(p => if (p.size == 1) p :+ vertices.head else p)

这会在一系列视图上的迭代器上生成一个视图，因此不要感到惊讶。