Wzorzec Iterator

Część sekcji Programowanie obiektowe ścieżki R w Coddy. Lekcja 49 z 57.

Iterator udostępnia elementy kolekcji pojedynczo, dzięki czemu kod, który z nich korzysta, nie musi wiedzieć, jak przechowywana jest kolekcja. Domknięcie przechowuje pozycję; has_next() i next_value() stanowią cały interfejs:

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(), "")

Wynik:

a b c

Generator to iterator, który oblicza każdą wartość na żądanie, więc sekwencja nie musi istnieć w pamięci. Może być nawet nieskończony:

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(), "")

Wynik:

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34

Iterator ukrywa układ. Wyniki przechowywane na stronach, z których niektóre są puste, tworzą jedną płaską sekwencję:

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(), "")

Wynik:

a b c

Funkcje pomocnicze napisane z myślą o interfejsie współpracują z każdym iteratorem. take(it, n) pobiera do n wartości z wektora, generatora lub dowolnego innego obiektu z has_next() i 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))

Wynik:

[1] 1 2
[1] 3 4 5

Wyzwanie

Łatwy

Uzupełnij Iterator.R:

make_iterator(x): iterator po elementach wektora, z metodami has_next() i next_value();
make_range(from, to, by): generator wartości from, from + by, ... aż do to włącznie, obliczanych pojedynczo;
take(it, n): pobiera maksymalnie n kolejnych wartości z dowolnego iteratora.

Dostarczony kod odczytuje wiersze range 1 10 3 take 2 5 (from, to, by, a następnie rozmiary kolejnych wywołań take) lub list a,b,c take 2 2 i wypisuje wynik każdego wywołania take().

Umieść swój kod w Iterator.R. main.R zawiera dostarczony kod wejścia/wyjścia i nie można go edytować.

Spróbuj swoich sił

source("Iterator.R")

# Dostarczony kod wejścia/wyjścia: pozostaw go bez zmian
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 = "")
  }
}