Patron Itérateur

Fait partie de la section Programmation orientée objet du Journey R de Coddy. Leçon 49 sur 57.

Un itérateur fournit les éléments d’une collection un à un, de sorte que le code qui les utilise n’a pas besoin de savoir comment la collection est stockée. Une fermeture conserve la position : has_next() et next_value() constituent toute l’interface :

make_iterator <- function(x) {
  i <- 0
  list(
    has_next = function() i < length(x),
    next_value = function() {
      i <<- i + 1
      x[[i]]
    }
  )
}
it <- make_iterator(c("a", "b", "c"))
while (it$has_next()) cat(it$next_value(), "")

Résultat :

a b c

Un générateur est un itérateur qui calcule chaque valeur lorsqu’on la lui demande, de sorte que la séquence n’a pas besoin d’exister en mémoire. Il peut même être infini :

make_fib <- function() {
  a <- 0
  b <- 1
  list(has_next = function() TRUE,
       next_value = function() {
         value <- a
         nxt <- a + b
         a <<- b
         b <<- nxt
         value
       })
}
fib <- make_fib()
for (i in 1:10) cat(fib$next_value(), "")

Sortie :

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34

L’itérateur masque la disposition. Les résultats stockés dans des pages, dont certaines sont vides, apparaissent comme une seule séquence plate :

make_paged <- function(pages) {
  p <- 1
  i <- 0
  skip_empty <- function() while (p <= length(pages) && i >= length(pages[[p]])) { p <<- p + 1; i <<- 0 }
  list(
    has_next = function() { skip_empty(); p <= length(pages) },
    next_value = function() { skip_empty(); i <<- i + 1; pages[[p]][i] }
  )
}
it <- make_paged(list(c("a", "b"), character(0), c("c")))
while (it$has_next()) cat(it$next_value(), "")

Sortie :

a b c

Les fonctions utilitaires écrites pour l’interface fonctionnent avec chaque itérateur. take(it, n) récupère jusqu’à n valeurs, depuis un vecteur, un générateur ou tout autre objet doté de has_next() et de next_value() :

make_iterator <- function(x) {
  i <- 0
  list(has_next = function() i < length(x), next_value = function() { i <<- i + 1; x[[i]] })
}
take <- function(it, n) {
  out <- c()
  while (length(out) < n && it$has_next()) out <- c(out, it$next_value())
  out
}
it <- make_iterator(1:5)
print(take(it, 2))
print(take(it, 10))

Sortie :

[1] 1 2
[1] 3 4 5

Défi

Facile

Complétez Iterator.R :

make_iterator(x) : un itérateur sur les éléments d’un vecteur, avec has_next() et next_value() ;
make_range(from, to, by) : un générateur de from, from + by, ... jusqu’à to inclus, calculés un à la fois ;
take(it, n) : au plus n valeurs suivantes d’un itérateur quelconque.

Le code fourni lit des lignes range 1 10 3 take 2 5 (from, to, by, puis les tailles de chaque take) ou list a,b,c take 2 2, et affiche ce que chaque take() renvoie.

Votre code doit être placé dans Iterator.R. main.R contient le code fourni d’entrée/sortie et ne peut pas être modifié.

Essayez vous-même

source("Iterator.R")

# Code d'entrée/sortie fourni : le garder tel quel
input <- suppressWarnings(readLines(file("stdin")))
for (line in input) {
  p <- strsplit(line, " ")[[1]]
  it <- if (p[1] == "range") make_range(as.numeric(p[2]), as.numeric(p[3]), as.numeric(p[4])) else make_iterator(strsplit(p[2], ",")[[1]])
  k <- if (p[1] == "range") 5 else 3
  for (n in as.numeric(p[-(1:k)])) {
    got <- take(it, n)
    cat("take ", n, ": ", if (length(got) == 0) "(nothing)" else paste(got, collapse = " "), "\n", sep = "")
  }
}