如何以更简单的方式定义/实现泛型接口？

Question

我正在研究遗传算法，我希望它尽可能抽象，以便能够重用GA。 我定义并实现了一个人口接口，并且很好地工作了，但是我敢肯定这不是最好的方法。 我没有Java泛型的丰富经验。 有没有更简单的方法来定义和实现人口接口（例如，避免强制转换？避免在getChromosomes（）中使用新列表？）

public interface Population
{
    void addChromosomes(List<? extends Chromosome> chromosomes);

    List<Chromosome> getChromosomes();

    // More code here ...
}

public class TSPPopulation implements Population
{
    private List<TSPChromosome> chromosomes;

    @Override
    public void addChromosomes(List<? extends Chromosome> chromosomes) {
        for (Chromosome chromosome : chromosomes) {
            this.chromosomes.add((TSPChromosome) chromosome);
        }
    }

    @Override
    public List<Chromosome> getChromosomes() {
        List<Chromosome> newList = new ArrayList<Chromosome>();
        for (TSPChromosome chromosome : chromosomes) {
            newList.add(chromosome);
        }
        return newList;
    }
}

Answer 1

在界面中使用有界通配符：

public interface Population<T extends Chromosome>{
    void addChromosomes(List<T> chromosomes);

    List<T> getChromosomes();
}

public class TSPPopulation implements Population<TSPChromosome>
{
    private List<TSPChromosome> chromosomes;

    @Override
    public void addChromosomes(List<TSPChromosome> chromosomes) {
...
    }

    @Override
    public List<TSPChromosome> getChromosomes() {
...    
    }

}

Answer 2

最简单的解决方案是扩展列表（然后使用addAll(...)将Chromosoms列表添加到列表中）：

class Population<T extends Chromosome> extends ArrayList<T> {
}

但是，如果您想要相同的结构，则可以将“ Population变成一个通用列表类。 这样，可以在通用基类中处理add...和get...方法。 如果您确实想覆盖任何其他功能，则只需扩展Population （ class TSPPopulation extends Population<TSPChromosome> 。

用法：

public static void main(String... args) {
    Population<TSPChromosome> tspPopulation = new Population<TSPChromosome>();
    ... 
}

实现方式：

class Population<T extends Chromosome> {

    private List<T> chromosomes = new ArrayList<T>();

    public void addChromosomes(List<T> chromosomes) {
        this.chromosomes.addAll(chromosomes);
    }

    public List<T> getChromosomes() {
        return new ArrayList<T>(this.chromosomes);
    }
}

Answer 3

如果您将“人口”设为通用，那将更加安全：

public interface Population<T extends Chromosome> {

    void addChromosomes(List<T> chromosomes);

    List<T> getChromosomes();

}

public class TspPopulation implements Population<TspChromosome>{

    @Override
    public void addChromosomes(List<TspChromosome> chromosomes){
        // 
    }

    @Override
    public List<TspChromosome> getChromosomes(){
        //
    }

}

这样，您就不需要在客户端代码中进行任何强制转换。

Answer 4

我知道GA，并且我会问您的“ Population实施方案是否实际上需要知道您所放入的哪种Chromosome 。根据“ Chromosome子类，您是否真的有不同的“ Population实施方案？ 或者，您真正想要的是确保Population具有相同的Chromosome子类？ 在后一种情况下，您可以按照其他建议的方式定义“ Population接口，并进行通用实现（或完全跳过该接口）：

public class PopulationImpl implements Population<T extends Chromosome> {
    private List<T> chromosomes;

    @Override
    public void addChromosomes(List<T> chromosomes) {
        this.chromosomes.addAll(chromosomes);
    }

    @Override
    public List<T> getChromosomes() {
        return new ArrayList<T>(chromosomes);
    }
}

注意不要放置太多的泛型，否则最终将导致泛型地狱，或大量的强制转换，这将使泛型变得更烦人而不是有用。

Answer 5

是的，例如：

public interface Population<T extends Chromosome>
{
    void addChromosomes(List<T> chromosomes);

    List<T> getChromosomes();

    // More code here ...
}

public class TSPPopulation implements Population<TSPChromosome>
{
    private List<TSPChromosome> chromosomes;

    @Override
    public void addChromosomes(List<TSPChromosome> chromosomes) {
        this.chromosomes.addAll(chromosomes);
    }

    @Override
    public List<TSPChromosome> getChromosomes() {
        return new ArrayList<TSPChromosome>(chromosomes);
    }
}