如何在功能化的分而治之Java算法中實現功能“分度”？

Question

我正在嘗試實現Quicksort算法的功能版本。 我的教授要求我保留此簽名：

public static <T, R> List<T> myQuickSort(Function<List<T>, Boolean> trivial, 
        Function<List<T>, T> solve, Function<List<T>, R> divide, 
        Function<T, List<R>> combine, List<T> input)

我創建了一個名為Pair的輔助類，它像這樣：

public class Pair {

List<Integer> first; 
List<Integer> second; 

Pair(List<Integer> f, List<Integer> s) {
    first = f; 
    second = s; 
}
public static Pair div(List<Integer> input) {
    int pivot = (int) input.get(0); 
    List<Integer> a = new ArrayList<Integer>();
    List<Integer> b = new ArrayList<Integer>();
    for(int i=1; i<input.size(); i++) {
        if(input.get(i) < pivot) {
            a.add(input.get(i)); 
        } else {
            b.add(input.get(i)); 
        }
    }
    return new Pair(a, b); 
}

我快完成了，但是我無法弄清楚如何在輸入數組的單個分區上遞歸地工作。 我試圖這樣做：

if(trivial.apply(input)) {
        solve.apply(input); 
    } else {
        output = myQuickSort(trivial, solve, divide, combine, 
                (List<T>) divide.apply(input).first); 
        output.add(input.get(0)); 
        output.addAll(myQuickSort(trivial, solve, divide, combine, 
                (List<T>) divide.apply(input).second)); 
        return output; 
    }
    return output;

但是我現在陷入困境。 誰能告訴我哪里錯了，和/或如何更好地實施我的解決方案？ 這也是主要的，如果可以幫助的話：

Function<List<Integer>, Boolean> trivial = (a) -> a.size()==1; 
    Function<List<Integer>, Pair> divide = (a) -> Pair.div(input); 
    Function<Pair, List<Integer>> combine = 
            (a) -> Stream.concat(a.first.stream(), a.second.stream()).
            collect(Collectors.toList());
    Function<List<Integer>, Integer> solve = (a) -> a.get(0); 
    ArrayList<Integer> output = myQuickSort(trivial, solve, divide, combine, input);

Answer 1

提出很多問題。 因此，我所能做的就是解決問題。

1. 我假設在您的myQuickSort簽名中，組合類型已將R和T交換了。 如果我是對的，則如下文所述，我發現這個簽名很奇怪。

2. 您代碼中的“ solve.apply（）”行對返回值不起作用。 由於您不使用對該函數的調用返回，因此我無法確定“解決”的目的是什么。 也許你可以澄清一下。 結果，您的最后一個“返回輸出”將不返回任何內容。 在下面的討論中，我將忽略“解決”。

3. 您主要實現的“組合”不必要地使用了流。 List.addAll（）可以解決問題。

4. 您無需在實現中使用Combine函數。

我的問題與您的教授給您的簽名有關。 在我看來，R是代表被分成兩個列表的對象。 R將包括第一個和第二個列表，以及您稱為的“樞軸”。 然后，合並使用R，並將這三個部分合並到一個列表中。 由於R，除法和合並的實現是由myQuickSort的調用者完成的，因此它們將處理正在排序的對象（實現中為Integers）的比較，因此myQuickSort不必知道所對象的類型。排序。

如果我是對的，那么在我看來，R的實現（稱為對）應該存儲數據透視表。 然后，您的Combine實施將首先結合，樞軸和再結合。 除法或組合將調用myQuickSort：無關緊要。 您對此有分歧，這很好。

那么myQuickSort將會是：

if (trivial(input))
    return input;    // Remember I am ignoring solve()
else {
    R r = divide.apply(input);
    return combine.apply(r);
}

因此，除法或合並的實現（在您的情況下為除法）將通過為分割列表的兩半調用myQuickSort來提供遞歸。

如果我對上述內容是正確的，這是一個奇怪的簽名。 提供的功能必須具有QuickSort實現的知識。 如果將R定義為具有myQuickSort可以操縱分割數組的方法，則情況並非如此。 這意味着，與其說在靜態方法簽名中不簡單使用R，還不如說是使用“ R extended DivObject”，其中DivObject是定義myQuickSort可以調用的方法的接口（或類）。 我會讓DivObject有一個getFirst（）方法和一個getSecond（）方法，它們返回相應的列表，以便myQuickSort可以在這兩個列表上調用自身。 它還需要像setFirst（）和setSecond（）這樣的方法將排序后的列表放回R中，以便合並可以合並它們（因為合並僅將R作為參數）。

希望這可以幫助。