Scala：从元组列表构建映射，但如果存在矛盾的条目则失败

Question

我想这可能是一个常见的操作。所以也许它在 API 内部，但我找不到它。如果没有的话，我也对高效功能/简单的解决方案感兴趣。

给定一个元组序列 ("a" -> 1, "b" ->2, "c" -> 3) 我想将其转换为地图。使用 TraversableOnce.toMap 可以轻松实现这一点。但如果生成的映射“包含矛盾”，即分配给同一键的不同值，我希望此构造失败。就像序列 ("a" -> 1, "a" -> 2) 一样。但允许重复。

目前我有这个（非常必要的）代码：

def buildMap[A,B](in: TraversableOnce[(A,B)]): Option[Map[A,B]] = {
  val map = new HashMap[A,B]
  val it = in.toIterator
  var fail = false
  while(it.hasNext){
    val next = it.next()
    val old = map.put(next._1, next._2)
    fail = old.isDefined && old.get != next._2
  }

  if(fail) None else Some(map.toMap)
}

附带问题

最终的toMap真的有必要吗？省略它时出现类型错误，但我认为它应该有效。 toMap 的实现构造了一个我想避免的新地图。

Answer 1

与往常一样，在使用 Seq[A] 时，性能方面的最佳解决方案取决于具体的集合类型。
一个通用但不是很有效的解决方案是折叠 Option[Map[A,B]]：

def optMap[A,B](in: Iterable[(A,B)]): Option[Map[A,B]] = 
  in.iterator.foldLeft(Option(Map[A,B]())) {
    case (Some(m),e @ (k,v)) if m.getOrElse(k, v) == v => Some(m + e)
    case _ => None
  }

如果您限制自己使用 List[A,B]优化版本是：

@tailrec
def rmap[A,B](in: List[(A,B)], out: Map[A,B] = Map[A,B]()): Option[Map[A,B]] = in match {
  case (e @ (k,v)) :: tail if out.getOrElse(k,v) == v =>
    rmap(tail, out + e)
  case Nil =>
    Some(out)
  case _ => None
}

另外，使用可变映射的不太惯用的版本可以像这样实现：

def mmap[A,B](in: Iterable[(A,B)]): Option[Map[A,B]] = {
  val dest = collection.mutable.Map[A,B]()

  for (e @ (k,v) <- in) {
    if (dest.getOrElse(k, v) != v) return None
    dest += e
  }

  Some(dest.toMap)
}

Answer 2

这是一个缓慢失败的解决方案（如果创建整个地图然后丢弃它是可以的）：

def uniqueMap[A,B](s: Seq[(A,B)]) = {
  val m = s.toMap
  if (m.size == s.length) Some(s) else None
}

这是一个可变的快速失败解决方案（一旦检测到错误就立即退出）：

def uniqueMap[A,B](s: Seq[(A,B)]) = {
  val h = new collection.mutable.HashMap[A,B]
  val i = s.iterator.takeWhile(x => !(h contains x._1)).foreach(h += _)
  if (h.size == s.length) Some(h) else None
}

这是一个不可变的快速失败解决方案：

def uniqueMap[A,B](s: Seq[(A,B)]) = {
  def mapUniquely(i: Iterator[(A,B)], m: Map[A,B]): Option[Map[A,B]] = {
    if (i.hasNext) {
      val j = i.next
      if (m contains j._1) None
      else mapUniquely(i, m + j)
    }
    else Some(m)
  }
  mapUniquely(s.iterator, Map[A,B]())
}

---

编辑：这是一个使用 put 来提高速度的解决方案（希望如此）：

def uniqueMap[A,B](s: Seq[(A,B)]) = {
  val h = new collection.mutable.HashMap[A,B]
  val okay = s.iterator.forall(x => {
    val y = (h put (x._1,x._2))
    y.isEmpty || y.get == x._2 
  })
  if (okay) Some(h) else None
}

编辑：现在经过测试，它的输入速度（返回 true）比 Moritz 或我的直接解决方案快大约 2 倍。

Answer 3

Scala 2.9 即将到来，那么为什么不利用组合方法（受到 Moritz 答案的启发）：

def optMap[A,B](in: List[(A,B)]) = {
  if (in.combinations(2).exists { 
    case List((a,b),(c,d)) => a == c && b != d
    case _ => false 
  }) None else Some(in.toMap)
}

scala> val in = List(1->1,2->3,3->4,4->5,2->3)
in: List[(Int, Int)] = List((1,1), (2,3), (3,4), (4,5), (2,3))

scala> optMap(in)
res29: Option[scala.collection.immutable.Map[Int,Int]] = Some(Map(1 -> 1, 2 -> 3, 3 -> 4, 4 -> 5))

scala> val in = List(1->1,2->3,3->4,4->5,2->3,1->2)
in: List[(Int, Int)] = List((1,1), (2,3), (3,4), (4,5), (2,3), (1,2))

scala> optMap(in)
res30: Option[scala.collection.immutable.Map[Int,Int]] = None

Answer 4

您还可以按如下方式使用 gourpBy：

  val pList = List(1 -> "a", 1 -> "b", 2 -> "c", 3 -> "d")

  def optMap[A,B](in: Iterable[(A,B)]): Option[Map[A,B]] = {
    Option(in.groupBy(_._1).map{case(_, list) => if(list.size > 1) return None else list.head})
  }

  println(optMap(pList))

它的效率与上述解决方案具有竞争力。
事实上，如果您检查 gourpBy 实现，您会发现它与建议的一些解决方案非常相似。