Гуава: Установить <K> + Функция <K, V >= Карта <K, V>?

Есть ли идиоматический способ взять Set<K> и Function<K,V>, и получить Map<K,V> живое представление? (т.е. Map поддерживается комбинацией Set и Function, и если, например, элемент добавляется к Set, то соответствующая запись также существует в Map).

(см., например, Collections2.filter для более подробного обсуждения живых просмотров)

Что делать, если просмотр в реальном времени не нужен? Есть ли что-то лучше этого:

public static <K,V> Map<K,V> newMapFrom(Set<K> keys, Function<? super K,V> f) {
    Map<K,V> map = Maps.newHashMap();
    for (K k : keys) {
        map.put(k, f.apply(k));
    }
    return map;
}

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Создание карты из набора и функции

Вот два класса, каждый из которых должен выполнять эту работу. Первый просто показывает вид карты набора, а второй может записать значения обратно в набор через специальный интерфейс.

Синтаксис вызова:

Map<K,V> immutable = new SetBackedMap<K,V>(Set<K> keys, Function<K,V> func);
Map<K,V> mutable = new MutableSetBackedMap<K,V>(Set<K> keys, Function<K,V> func);

Где разместить этот код?

Боковое примечание: если guava была моей библиотекой, я бы сделал их доступными через класс Maps:

Map<K,V> immutable = Maps.immutableComputingMap(Set<K> keys, Function<K,V> func);
Map<K,V> mutable = Maps.mutableComputingMap(Set<K> keys, Function<K,V> func);

Неизменяемая версия:

Я реализовал это как одностороннее представление:

  • Изменения в наборе отражены в карту, но не наоборот (и вы не можете изменить карту в любом случае, метод put(key, value) не реализован).
  • Итератор entrySet() использует установить итератор внутренне, поэтому он будет также наследует внутренний итератор обработка ConcurrentModificationException.
  • Оба put(k,v) и entrySet().iterator().remove() будет бросать UnsupportedOperationException.
  • Значения кэшируются в WeakHashMap, без специальной обработки concurrency, т.е. синхронизации на любой уровень. Это будет сделано в большинстве случаев, но если ваша функция стоит дорого, вы можете добавить некоторую блокировку.

Код:

public class SetBackedMap<K, V> extends AbstractMap<K, V>{

    private class MapEntry implements Entry<K, V>{
        private final K key;
        public MapEntry(final K key){
            this.key = key;
        }
        @Override
        public K getKey(){
            return this.key;
        }
        @Override
        public V getValue(){
            V value = SetBackedMap.this.cache.get(this.key);
            if(value == null){
                value = SetBackedMap.this.funk.apply(this.key);
                SetBackedMap.this.cache.put(this.key, value);
            }
            return value;
        }
        @Override
        public V setValue(final V value){
            throw new UnsupportedOperationException();
        }
    }

    private class EntrySet extends AbstractSet<Entry<K, V>>{

        public class EntryIterator implements Iterator<Entry<K, V>>{
            private final Iterator<K> inner;
            public EntryIterator(){
                this.inner = EntrySet.this.keys.iterator();
            }
            @Override
            public boolean hasNext(){
                return this.inner.hasNext();
            }
            @Override
            public Map.Entry<K, V> next(){
                final K key = this.inner.next();
                return new MapEntry(key);
            }
            @Override
            public void remove(){
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
        }

        private final Set<K> keys;

        public EntrySet(final Set<K> keys){
            this.keys = keys;
        }

        @Override
        public Iterator<Map.Entry<K, V>> iterator(){
            return new EntryIterator();
        }

        @Override
        public int size(){
            return this.keys.size();
        }

    }

    private final WeakHashMap<K, V> cache;
    private final Set<Entry<K, V>> entries;
    private final Function<? super K, ? extends V> funk;

    public SetBackedMap(
        final Set<K> keys, Function<? super K, ? extends V> funk){
        this.funk = funk;
        this.cache = new WeakHashMap<K, V>();
        this.entries = new EntrySet(keys);
    }

    @Override
    public Set<Map.Entry<K, V>> entrySet(){
        return this.entries;
    }

}

Тест:

final Map<Integer, String> map =
    new SetBackedMap<Integer, String>(
        new TreeSet<Integer>(Arrays.asList(
            1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256)),
        new Function<Integer, String>(){

            @Override
            public String apply(final Integer from){
                return Integer.toBinaryString(from.intValue());
            }
        });
for(final Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()){
    System.out.println(
        "Key: " + entry.getKey()
        + ", value: " + entry.getValue());
}

Вывод:

Key: 1, value: 1
Key: 2, value: 10
Key: 4, value: 100
Key: 8, value: 1000
Key: 16, value: 10000
Key: 32, value: 100000
Key: 64, value: 1000000
Key: 128, value: 10000000
Key: 256, value: 100000000

Mutable Version:

В то время как я думаю, что это хорошая идея сделать это в одну сторону, вот версия для Эмиля, которая предоставляет двухстороннее представление (это вариация вариации Эмиля моего решения:-)). Для этого требуется расширенный интерфейс карты, который я назову ComputingMap, чтобы показать, что это карта, где нет смысла вызывать put(key, value).

Интерфейс карты:

public interface ComputingMap<K, V> extends Map<K, V>{
    boolean removeKey(final K key);
    boolean addKey(final K key);
}

Реализация карты:

public class MutableSetBackedMap<K, V> extends AbstractMap<K, V> implements
    ComputingMap<K, V>{

    public class MapEntry implements Entry<K, V>{

        private final K key;

        public MapEntry(final K key){
            this.key = key;
        }

        @Override
        public K getKey(){
            return this.key;
        }

        @Override
        public V getValue(){
            V value = MutableSetBackedMap.this.cache.get(this.key);
            if(value == null){
                value = MutableSetBackedMap.this.funk.apply(this.key);
                MutableSetBackedMap.this.cache.put(this.key, value);
            }
            return value;
        }

        @Override
        public V setValue(final V value){
            throw new UnsupportedOperationException();
        }

    }

    public class EntrySet extends AbstractSet<Entry<K, V>>{

        public class EntryIterator implements Iterator<Entry<K, V>>{

            private final Iterator<K> inner;

            public EntryIterator(){
                this.inner = MutableSetBackedMap.this.keys.iterator();
            }

            @Override
            public boolean hasNext(){
                return this.inner.hasNext();
            }

            @Override
            public Map.Entry<K, V> next(){
                final K key = this.inner.next();
                return new MapEntry(key);
            }

            @Override
            public void remove(){
                throw new UnsupportedOperationException();
            }

        }

        public EntrySet(){
        }

        @Override
        public Iterator<Map.Entry<K, V>> iterator(){
            return new EntryIterator();
        }

        @Override
        public int size(){
            return MutableSetBackedMap.this.keys.size();
        }

    }

    private final WeakHashMap<K, V> cache;
    private final Set<Entry<K, V>> entries;
    private final Function<? super K, ? extends V> funk;
    private final Set<K> keys;

    public MutableSetBackedMap(final Set<K> keys,
        final Function<? super K, ? extends V> funk){
        this.keys = keys;
        this.funk = funk;
        this.cache = new WeakHashMap<K, V>();
        this.entries = new EntrySet();
    }

    @Override
    public boolean addKey(final K key){
        return this.keys.add(key);
    }

    @Override
    public boolean removeKey(final K key){
        return this.keys.remove(key);
    }

    @Override
    public Set<Map.Entry<K, V>> entrySet(){
        return this.entries;
    }

}

Тест:

public static void main(final String[] args){
    final ComputingMap<Integer, String> map =
        new MutableSetBackedMap<Integer, String>(
            new TreeSet<Integer>(Arrays.asList(
                1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256)),
            new Function<Integer, String>(){

                @Override
                public String apply(final Integer from){
                    return Integer.toBinaryString(from.intValue());
                }
            });
    System.out.println(map);
    map.addKey(3);
    map.addKey(217);
    map.removeKey(8);
    System.out.println(map);
}

Вывод:

{1=1, 2=10, 4=100, 8=1000, 16=10000, 32=100000, 64=1000000, 128=10000000, 256=100000000}
{1=1, 2=10, 3=11, 4=100, 16=10000, 32=100000, 64=1000000, 128=10000000, 217=11011001, 256=100000000}

Ответ 2

Внимание. Шон Патрик Флойд отвечает, хотя и очень полезен, имеет недостаток. Простой, но мне потребовалось некоторое время для отладки, поэтому не попадайте в ту же ловушку: для класса MapEntry требуются значения equals и hashcode. Вот моя (простая копия из javadoc).

@Override
public boolean equals(Object obj) {
    if (!(obj instanceof Entry)) {
        return false;
    }
    Entry<?, ?> e2 = (Entry<?, ?>) obj;
    return (getKey() == null ? e2.getKey() == null : getKey().equals(e2.getKey()))
        && (getValue() == null ? e2.getValue() == null : getValue().equals(e2.getValue()));
}

@Override
public int hashCode() {
    return (getKey() == null ? 0 : getKey().hashCode()) ^
        (getValue() == null ? 0 : getValue().hashCode());
}

Этот ответ был бы лучше как комментарий к соответствующему ответу, но AFAIU Я не имею права оставлять комментарий (или не нашел, как!).

Ответ 4

Для неживого просмотра код существует в lambdaJ с Lambda.map(Set, Converter).

Set<K> setKs = new Set<K>();
Converter<K, V> converterKv = new Converter<K,V>{
    @Override
    public V convert(K from){
        return null; //Not useful here but you can do whatever you want
    }
}
Map<K, V> mapKvs = Lambda.map(setKs, converterKv);

Я попробовал свою собственную реализацию: http://ideone.com/Kkpcn Как сказано в комментариях, мне нужно расширить другой класс, поэтому я только что реализовал Map, поэтому есть так много кода.

Существует абсолютно бесполезная функция (или нет?), которая позволяет вам менять конвертер на лету.

Ответ 6

Я не знаю, это то, что вы подразумеваете под живым представлением. Любой способ - это моя попытка.

public class GuavaTst {
public static void main(String[] args) {
    final Function<String, String> functionToLower = new Function<String, String>() {
        public String apply (String input) {
            return input.toLowerCase();
        }
    };

      final Set<String> set=new HashSet<String>();
      set.add("Hello");
      set.add("BYE");
      set.add("gOOd");
      Map<String, String> testMap = newLiveMap(set,functionToLower);
      System.out.println("Map :- "+testMap);
      System.out.println("Set :- "+set);
      set.add("WoRld");
      System.out.println("Map :- "+testMap);
      System.out.println("Set :- "+set);
      testMap.put("OMG","");
      System.out.println("Map :- "+testMap);
      System.out.println("Set :- "+set);

 }


 static <K,V> Map<K,V> newLiveMap(final Set<K> backEnd,final Function<K,V> fun)
 {
    return new HashMap<K,V>(){


            @Override
            public void clear() {

                backEnd.clear();
            }
            @Override
            public boolean containsKey(Object key) {

                return backEnd.contains(key);
            }
            @Override
            public boolean isEmpty() {

                return backEnd.isEmpty();
            }
            @Override
            public V put(K key, V value) {

                backEnd.add(key);
                return null; 
            }
            @Override
            public boolean containsValue(Object value) {

                for(K s:backEnd)
                    if(fun.apply(s).equals(value))
                        return true;
                return false;
            }
            @Override
            public V remove(Object key) {

                backEnd.remove(key);
                return null;
            }
            @Override
            public int size() {

                return backEnd.size();
            }

            @Override
            public V get(Object key) {

                return fun.apply((K)key);
            }
            @Override
            public String toString() {

                StringBuilder b=new StringBuilder();
                Iterator<K> itr=backEnd.iterator();

                b.append("{");
                if(itr.hasNext())
                {
                 K key=itr.next();  
                 b.append(key);
                 b.append(":");
                 b.append(this.get(key));

                 while(itr.hasNext())
                 {
                  key=itr.next();
                  b.append(", ");
                  b.append(key);
                  b.append(":");
                  b.append(this.get(key));   
                 }
                }

                b.append("}");

                return b.toString();
            }
        };              
 } 
}

Реализация не завершена, и переопределенные функции не тестируются, но я надеюсь, что она передаст идею.

UPDATE:

Я сделал небольшое изменение seanizer , чтобы изменения, сделанные на карте, отразились в также установите.

public class SetBackedMap<K, V> extends AbstractMap<K, V> implements SetFunctionMap<K, V>{

    public class MapEntry implements Entry<K, V>{
        private final K key;
        public MapEntry(final K key){
            this.key = key;
        }
        @Override
        public K getKey(){
            return this.key;
        }
        @Override
        public V getValue(){
            V value = SetBackedMap.this.cache.get(this.key);
            if(value == null){
                value = SetBackedMap.this.funk.apply(this.key);
                SetBackedMap.this.cache.put(this.key, value);
            }
            return value;
        }
        @Override
        public V setValue(final V value){
            throw new UnsupportedOperationException();
        }
    }



    public class EntrySet extends AbstractSet<Entry<K, V>>{

        public class EntryIterator implements Iterator<Entry<K, V>>{
            private final Iterator<K> inner;
            public EntryIterator(){
                this.inner = EntrySet.this.keys.iterator();
            }

            @Override
            public boolean hasNext(){
                return this.inner.hasNext();
            }
            @Override
            public Map.Entry<K, V> next(){
                final K key = this.inner.next();
                return new MapEntry(key);
            }
            @Override
            public void remove(){
                throw new UnsupportedOperationException();
            }


        }

        private final Set<K> keys;

        public EntrySet(final Set<K> keys){
            this.keys = keys;
        }
        @Override
        public boolean add(Entry<K, V> e) {
            return keys.add(e.getKey());
        }
        @Override
        public Iterator<Map.Entry<K, V>> iterator(){
            return new EntryIterator();
        }

        @Override
        public int size(){
            return this.keys.size();
        }
        @Override
        public boolean remove(Object o) {
            return keys.remove(o);
        }

    }

    private final WeakHashMap<K, V> cache;
    private final Set<Entry<K, V>> entries;
    private final Function<K, V> funk;

    public SetBackedMap(final Set<K> keys, final Function<K, V> funk){
        this.funk = funk;
        this.cache = new WeakHashMap<K, V>();
        this.entries = new EntrySet(keys);
    }

    @Override
    public Set<Map.Entry<K, V>> entrySet(){
        return this.entries;
    }

    public boolean putKey(K key){
        return entries.add(new MapEntry(key));
    }

    @Override
    public boolean removeKey(K key) {
        cache.remove(key);
        return entries.remove(key);
    }


}

Интерфейс SetFunctionMap:

public interface SetFunctionMap<K,V> extends Map<K, V>{
     public boolean putKey(K key);
     public boolean removeKey(K key);
}

Тестовый код:

public class SetBackedMapTst {
public static void main(String[] args) {
    Set<Integer> set=new TreeSet<Integer>(Arrays.asList(
            1, 2, 4, 8, 16));
    final SetFunctionMap<Integer, String> map =
        new SetBackedMap<Integer, String>(set,
            new Function<Integer, String>(){
                @Override
                public String apply(final Integer from){
                    return Integer.toBinaryString(from.intValue());
                }
            });
          set.add(222);
          System.out.println("Map: "+map); 
          System.out.println("Set: "+set);
          map.putKey(112);
          System.out.println("Map: "+map); 
          System.out.println("Set: "+set);
          map.removeKey(112);
          System.out.println("Map: "+map); 
          System.out.println("Set: "+set);

}
}

Вывод:

Map: {1=1, 2=10, 4=100, 8=1000, 16=10000, 222=11011110}//change to set reflected in map 
Set: [1, 2, 4, 8, 16, 222]
Map: {1=1, 2=10, 4=100, 8=1000, 16=10000, 112=1110000, 222=11011110}
Set: [1, 2, 4, 8, 16, 112, 222]//change to map reflected in set 
Map: {1=1, 2=10, 4=100, 8=1000, 16=10000, 222=11011110}
Set: [1, 2, 4, 8, 16, 222]//change to map reflected in set