使用协议实现 `Array` 和 `ArraySlice` 扩展

Question

我有以下 Swift 代码：

extension Array {
  typealias EqualTest = (Iterator.Element, Iterator.Element) -> Bool

  func groupSplitIndices(withEqualTest equal: EqualTest) -> [Index] {
    return indices.groupSplitIndices(withEqualTest: {equal(self[$0], self[$1])})
  }
}

extension ArraySlice {
  typealias EqualTest = (Iterator.Element, Iterator.Element) -> Bool
  
  func groupSplitIndices(withEqualTest equal: EqualTest) -> [Index] {
    return indices.groupSplitIndices(withEqualTest: {equal(self[$0], self[$1])})
  }
}

extension CountableRange {
  typealias EqualTest = (Element, Element) -> Bool
  
  func groupSplitIndices(withEqualTest equal: EqualTest) -> [Element] {
    // Implementation omitted here.
    // For details see  "Background" at the end of the question.
  }
}

除了使用相同的代码扩展 Array 和 ArraySlice 之外，是否有可以扩展的协议来实现相同的结果？

基本上，我想扩展关联类型Indices 为CountableRange 的任何集合。

尝试通用实现

我尝试了很多方式来表达这一点，但我还没有找到让它编译的方法。

尝试 1

extension RandomAccessCollection {
  typealias EqualTest = (Iterator.Element, Iterator.Element) -> Bool

  func groupSplitIndices(withEqualTest equal: EqualTest) -> [Index] {
    // Error on next line…
    return indices.groupSplitIndices(withEqualTest: {equal(self[$0], self[$1])})
  }
}

此尝试出现 2 个错误：

“Self.Indices”类型的值没有成员“groupSplitIndices”

闭包使用非转义参数 'equal' 可能会允许它转义

（我认为第二个错误是 Swift 变得混乱。）

尝试 2

extension RandomAccessCollection where Indices: CountableRange {
  // Implementation omitted.
}

给出错误：

对泛型“CountableRange”的引用需要 <...>

中的参数

尝试 3

extension RandomAccessCollection where Indices: CountableRange<Int> {
  // Implementation omitted.
}

给出错误：

类型“Indices”被限制为非协议类型“CountableRange”

---

背景

这是上面省略的实现groupRanges(withEqualTest:) 的CountableRange 的扩展。该算法、它的作用以及它的大 O 成本在 in this question 讨论。

我曾尝试实现类似RandomAccessCollection 的扩展，但运气不佳。

extension CountableRange {
  typealias EqualTest = (Element, Element) -> Bool
  
  func groupRanges(withEqualTest equal:EqualTest) -> [CountableRange] {
    let groupIndices = groupSplitIndices(withEqualTest: equal)
    return groupIndices.indices.dropLast().map {groupIndices[$0]..<groupIndices[$0+1]}
  }
  
  func groupSplitIndices(withEqualTest equal: EqualTest) -> [Element] {
    var allIndexes = [lowerBound]
    allIndexes.append(contentsOf: interiorGroupSplitIndices(withEqualTest: equal))
    allIndexes.append(upperBound)
    
    return allIndexes
  }
  
  func interiorGroupSplitIndices(withEqualTest equal: EqualTest) -> [Element] {
    var result = Array<Element>()
    var toDo = [self]
    
    while toDo.count > 0 {
      let range = toDo.removeLast()
      
      guard
        let firstElement = range.first,
        let lastElement = range.last,
        firstElement != lastElement,
        !equal(firstElement, lastElement) else {
          continue;
      }
      
      switch range.count {
      case 2:
        result.append(lastElement)
      default:
        let midIndex = index(firstElement, offsetBy: range.count/2)
        toDo.append(range.suffix(from: midIndex))
        toDo.append(range.prefix(through: midIndex))
      }
    }
    
    return result
  }
}

Answer 1

为了调用indices.groupSplitIndices()，您需要集合扩展上的约束
Indices == CountableRange<Index>， 这要求Index 是Strideable：

extension RandomAccessCollection where Index: Strideable, Indices == CountableRange<Index> {

    typealias EqualTest = (Iterator.Element, Iterator.Element) -> Bool

    func groupSplitIndices(withEqualTest equal: EqualTest) -> [Index] {
        return indices.groupSplitIndices(withEqualTest: {
            equal(self[$0], self[$1])
        })
    }
}

extension CountableRange {
    typealias EqualTest = (Element, Element) -> Bool

    func groupSplitIndices(withEqualTest equal: EqualTest) -> [Element] {
        // Dummy implementation:
        return []
    }
}

这实际上是用 Swift 4 编译的（Xcode 9 beta 或 Xcode 8.3.3 与 Swift 4 工具链）。

不过有一个问题：Xcode 8.3.3 中的 Swift 3 编译器在编译 上面带有“调试”配置的代码。这似乎是一个编译器 错误，因为它在“发布”配置中编译没有问题， 以及 Xcode 9 或 Xcode 8.3.2 和 Swift 4 工具链。

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这是我如何找出上述解决方案的粗略描述。 让我们从你的“尝试 3”开始：

extension RandomAccessCollection where Indices: CountableRange<Int>

// error: type 'Indices' constrained to non-protocol type 'CountableRange<Int>

Indices不能是CountableRange<Int>的子类或采用CountableRange<Int>的类型，这意味着我们需要一个same-typre要求：

extension RandomAccessCollection where Indices == CountableRange<Int>

这会导致

// error: cannot subscript a value of type 'Self' with an index of type 'Int'

self[$0] 和 self[$1]。 Collection的subscript方法 接受Self.Index 参数，所以我们将其更改为

extension RandomAccessCollection where Indices == CountableRange<Index>

// error: type 'Self.Index' does not conform to protocol '_Strideable'

所以Index 必须是Strideable：

extension RandomAccessCollection where Index: Strideable, Indices == CountableRange<Index>

就是这样！