我正在為 Java 項(xiàng)目制作一些數(shù)學(xué)課程。我有一個(gè) Vector3 類，但我還需要 Vector4 和 Vector2，但顯然我不想復(fù)制粘貼我的代碼 3 次。所以我所做的是一個(gè) Vector 類，它將成為所有向量的母類。我可以只使用沒有子類的 Vector 類，但我更喜歡使用這些子類，因?yàn)槲铱梢栽谒鼈兩厦嫣砑犹囟ǖ臇|西，比如 Vector3 中的歐拉角操作，而且我想使用 Vector4 作為四元數(shù)的母類。無論如何，這是我簡(jiǎn)化的 Vector 類：public class Vector { public double[] values; public Vector(double[] values) { this.values = values; } public int getLength() { return values.length; } public static <T extends Vector> T multiply(T vector, double k) { double[] values = new double[vector.getLength()]; for(int i = 0; i < values.length; i++) values[i] = k* vector.values[i]; return new T(values); }}public class Vector3 extends Vector { public Vector3(double[] values) { super(values); }}問題是編譯器不會(huì)讓我實(shí)例化一個(gè) T：“類型參數(shù) T 不能直接實(shí)例化”。但是我需要這個(gè) T 因?yàn)槲倚枰祷氐南蛄颗c發(fā)送的向量類型相同。如果我執(zhí)行 new Vector2(4,2).multiply(42)，我需要得到一個(gè) Vector2 而不是一個(gè) Vector。我還可以在 Vector2 中創(chuàng)建一個(gè)乘法方法，該方法調(diào)用 Vector multiply，然后將值復(fù)制到 Vector2 中，但是 1. 這很糟糕，2. 這意味著子向量之間有很多復(fù)制粘貼，3. 我需要性能，所以那不理想。我知道我可以使用反射來解決問題，但這些方法對(duì)性能至關(guān)重要，所以我必須盡可能簡(jiǎn)單。我還考慮過更改參數(shù)中的向量，這樣我就不必實(shí)例化一個(gè)新的向量，但這是一個(gè)非常糟糕的主意，因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致奇怪的行為。任何幫助表示贊賞。
2 回答
當(dāng)年話下
TA貢獻(xiàn)1890條經(jīng)驗(yàn) 獲得超9個(gè)贊
最簡(jiǎn)單的方法似乎是在Vector類上有一個(gè)實(shí)例方法：
Vector make(double[] values) {
return new Vector(values);
}
然后在每個(gè)子類中覆蓋它，使用協(xié)變返回類型：
class Vector3 extends Vector {
//...
@Override Vector3 make(double[] values) {
return new Vector3(values);
}
//...
}
然后你可以在你的 multiply 方法中調(diào)用它。
return vector.make(values);
但老實(shí)說，我不會(huì)嘗試將向量的長度編碼為類型。當(dāng)你需要一個(gè)包含 57032 個(gè)元素的向量時(shí)會(huì)發(fā)生什么？您肯定不想為此創(chuàng)建一個(gè)特定的類，對(duì)嗎？如果您有兩個(gè)Vector具有相同數(shù)量元素的不同子類，會(huì)發(fā)生什么情況：它們是否兼容（例如相加）？
更自然地處理向量的語言（例如 MATLAB）不會(huì)將其構(gòu)建到類型中；問問自己是否真的需要這里。
LEATH
TA貢獻(xiàn)1936條經(jīng)驗(yàn) 獲得超7個(gè)贊
如果它對(duì)性能至關(guān)重要，您實(shí)際上可能會(huì)考慮讓 multiply 方法改變向量的狀態(tài)，而不是創(chuàng)建一個(gè)新的。在我看來，這并不奇怪，只要它是確定性的和記錄在案的行為即可。
但是，對(duì)于不可變向量類，您需要clone向量。
public class Vector implements Cloneable {
? ? // not a good idea to make it public, if you don't want any changes here
? ? private double[] values;
? ? public static <T extends Vector> T multiply(T vector, double k) {
? ? ? ? Vector temp = vector.clone();
? ? ? ? for(int i = 0; i < temp.values.length; i++)
? ? ? ? ? ? temp.values[i] = k * temp.values[i];
? ? ? ? // the clone method guarantees that 'temp' is of type T,
? ? ? ? // but since it is not generic, the compiler cannot check it
? ? ? ? @SuppressWarnings("unchecked")?
? ? ? ? T result = (T)temp;
? ? ? ? return result;
? ? }
? ? protected Vector clone() {
? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? Vector vector = (Vector)super.clone();
? ? ? ? ? ? vector.values = Arrays.copyOf(values, values.length);
? ? ? ? ? ? return vector;
? ? ? ? } catch (final CloneNotSupportedException exc) {
? ? ? ? ? ? // this is a weird design choice of `Object.clone()`, too,
? ? ? ? ? ? // but back then, we did not have annotations or anything equivalent
? ? ? ? ? ? throw new AssertionError("we forgot to implement java.lang.Cloneable", exc);
? ? ? ? }
? ? }
}
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