Ruby - 优雅地比较两个枚举器

Question

我有来自 Ruby (1.9.2) 中两个不同来源（二进制数据）的两个长数字流。

这两个源以两个枚举器的形式封装。

我想检查两个流是否完全相等。

我提出了几个解决方案，但两者看起来都很不优雅。

第一个只是将两者转换为数组：

def equal_streams?(s1, s2)
  s1.to_a == s2.to_a
end

这可行，但在内存方面性能不是很好，特别是当流有大量信息时。

另一个选择是......呃。

def equal_streams?(s1, s2)
  s1.each do |e1|
    begin
      e2 = s2.next
      return false unless e1 == e2 # Different element found
    rescue StopIteration
      return false # s2 has run out of items before s1
    end
  end

  begin
    s2.next
  rescue StopIteration
    # s1 and s2 have run out of elements at the same time; they are equal
    return true
  end

  return false

end

那么，有没有一种更简单、更优雅的方法来做到这一点呢？

Answer 1

只需对代码进行轻微重构，假设您的流不包含元素 :eof。

def equal_streams?(s1, s2)
  loop do
    e1 = s1.next rescue :eof
    e2 = s2.next rescue :eof
    return false unless e1 == e2
    return true if e1 == :eof
  end
end

使用像 loop 这样的关键字应该比使用像 each 这样的方法更快。

Answer 2

一次比较一个元素可能是您能做的最好的事情，但您可以做得比您的“呃”解决方案更好：

def grab_next(h, k, s)
  h[k] = s.next
rescue StopIteration
end

def equal_streams?(s1, s2)
  loop do
    vals = { }
    grab_next(vals, :s1, s1)
    grab_next(vals, :s2, s2)
    return true  if(vals.keys.length == 0)  # Both of them ran out.
    return false if(vals.keys.length == 1)  # One of them ran out early.
    return false if(vals[:s1] != vals[:s2]) # Found a mismatch.
  end
end

棘手的部分是区分仅一个流耗尽和两个流都耗尽。将 StopIteration 异常推送到单独的函数中并使用散列中缺少键的情况是一种相当方便的方法。如果您的流包含 false 或 nil，仅检查 vals[:s1] 就会导致问题，但检查密钥是否存在可以解决该问题。

Answer 3

下面是通过为 Enumerable#zip 创建替代方案来实现此目的的一个例子，该替代方案工作缓慢且不会创建整个数组。它结合了 Closure 的 interleave 的 我的实现 和其他两个答案（使用哨兵值来指示已到达Enumerable的末尾 - 导致问题的事实是next倒带Enumerable 一旦到达末尾）。

该解决方案支持多个参数，因此您可以一次比较n个结构。

module Enumerable
  # this should be just a unique sentinel value (any ideas for more elegant solution?)
  END_REACHED = Object.new

  def lazy_zip *others
    sources = ([self] + others).map(&:to_enum)
    Enumerator.new do |yielder|
      loop do
        sources, values = sources.map{|s|
          [s, s.next] rescue [nil, END_REACHED]
        }.transpose
        raise StopIteration if values.all?{|v| v == END_REACHED}
        yielder.yield values.map{|v| v == END_REACHED ? nil : v}
      end
    end
  end
end

因此，当您有 zip 的变体时，它会延迟工作并且在第一个可枚举到达末尾时不会停止迭代，您可以使用 all? 或 any? 实际检查相应元素是否相等。

# zip would fail here, as it would return just [[1,1],[2,2],[3,3]]:
p [1,2,3].lazy_zip([1,2,3,4]).all?{|l,r| l == r}
#=> false

# this is ok
p [1,2,3,4].lazy_zip([1,2,3,4]).all?{|l,r| l == r}
#=> true

# comparing more than two input streams:
p [1,2,3,4].lazy_zip([1,2,3,4],[1,2,3]).all?{|vals|
  # check for equality by checking length of the uniqued array
  vals.uniq.length == 1
}
#=> false

Answer 4

根据评论中的讨论，这里是基于 zip 的解决方案，首先将 zip 的块版本包装在 Enumerator 中，然后使用它来比较相应的元素。

它可以工作，但已经提到了边缘情况：如果第一个流比另一个短，则另一个流的剩余元素将被丢弃（请参见下面的示例）。

我已将此答案标记为社区维基，以便其他成员可以对其进行改进。

def zip_lazy *enums
  Enumerator.new do |yielder|
    head, *tail = enums
    head.zip(*tail) do |values|
      yielder.yield values
    end
  end
end

p zip_lazy(1..3, 1..4).all?{|l,r| l == r}
#=> true
p zip_lazy(1..3, 1..3).all?{|l,r| l == r}
#=> true
p zip_lazy(1..4, 1..3).all?{|l,r| l == r}
#=> false

Answer 5

这是一个使用纤程/协同例程的 2 源示例。虽然有点啰嗦，但是它的行为非常明确，这很好。

def zip_verbose(enum1, enum2)
  e2_fiber = Fiber.new do
    enum2.each{|e2| Fiber.yield true, e2 }
    Fiber.yield false, nil
  end
  e2_has_value, e2_val = true, nil
  enum1.each do |e1_val|
    e2_has_value, e2_val = e2_fiber.resume if e2_has_value
    yield [true, e1_val], [e2_has_value, e2_val]
  end
  return unless e2_has_value
  loop do
    e2_has_value, e2_val = e2_fiber.resume
    break unless e2_has_value
    yield [false, nil], [e2_has_value, e2_val]
  end
end

def zip(enum1, enum2)
  zip_verbose(enum1, enum2) {|e1, e2| yield e1[1], e2[1] }
end

def self.equal?(enum1, enum2)
  zip_verbose(enum1, enum2) do |e1,e2|
    return false unless e1 == e2
  end
  return true
end