Java通用原始类型n维数组

Question

我需要将一个原始的二维数组传递给一个过滤程序。无论数组的类型是什么，过滤算法（中值滤波）都是相同的。有没有一种通用的方式可以以通用的方式传递任何类型的数组，或者应该使用不同的数组类型重载同一个函数。在第二种情况下，相同的代码将不得不为不同的数据类型重复。

int[][] medianfilter(int[][] arr){ ... }
float[][] medianfilter(float[][] arr){ ... }

有没有一种方法可以将上述代码变成通用的，而不是在每个重载函数中都重复编写medianfilter代码？

- jayakumar

Answer 1

以通用方式传递并将其保留为原始数组的唯一方法是使用Object。就我个人而言，我会重载它，并将其视为使用原始类型的成本。

为了避免在算法中重复代码（如果代码很多），您可以创建一个名为DoubleAlgorithm的抽象类，其中包含像double getElement(int i, int j)和handleResult(double result)这样的抽象方法，然后编写非常小的子类，每个子类对应一种原始类型。

让我举个例子来解释一下（假设算法是将数字相加）。

public int filter(int [][] values) {
   IntAlgorithm algo = new IntAlgorithm(values);
   algo.run();
   return algo.getResult();
}
public double filter(double [][] values) {
   DoubleAlgorithm algo = new DoubleAlgorithm(values);
   algo.run();
   return algo.getResult();
}

public class AbstractAlgorithm {
  public  run() {
     double sum = 0.0;
     for(int i=0; i<rows(); i++) {
       for(int j=0; j<columns(i); j++) {
          sum+=getElement(i, j);
       }
     }
     handleResult(sum);
  }
  protected abstract int rows();
  protected abstract int columns(int row);
  protected abstract double getElement(int i, int j);
  protected abstract void handleResult();
}

public class IntAlgorithm extends AbstractAlgorithm {
    int [][] values;
    int result;
    IntAlgorithm(int [][] values) {
       this.values= values;
    }
    public int rows() {
      return values.length;
    }
    public int columns(int row) {
      return values[row].length;
    }
    public double getElement(int i, int j) {
      return values[i][j];
    }
    public void handleResult(double result) {
      this.result = (int)result;
    }
    public int getResult() {
      return result;
    }
}

正如您所看到的，它相当冗长，但如果您的算法很大，这可能是值得的。希望您知道如何扩展到您的算法。

正如Thilo所指出的那样，仅将int / long视为double来处理所有算法并不安全，但对于数字而言，这已经足够好了。如果对您来说不够好，那么您需要更详细地工作，找出您需要的数字属性（例如添加）并将其提取到单独的接口中。对于中位数滤波器，我预计仅使用双精度浮点数就足够了，但我会测试边缘情况。

- Nick Fortescue

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他可以将其作为Object[]（具有一维）传递。 - Thilo

请问您能否提供第二部分建议的代码示例？ - jayakumar

做完了。我甚至还没有编译它，但希望你能理解我的意思。 - Nick Fortescue

我不是很确定我是否想要在double中进行int[]和long[]的实际计算。 - Thilo

如果他想避免重复代码，他必须以双倍方式执行它们，除非他开始使用“可求和”接口或类似接口，这会使情况变得更加复杂。对于整数或长整数计算，将其作为双精度浮点数进行计算取决于算法，我认为在大多数情况下，对于中值滤波器来说这是可以的。 - Nick Fortescue

Answer 2

对于原始数组来说，没有一个好的方法来做到这一点，这就是为什么所有的库函数（如java.util.Arrays）也都有这些重复的方法。

你可以定义一个方法

Object[] medianfilter(Object[] arr); // note the missing dimension

使用反射来查找运行时类型。这就是System.arraycopy正在做的事情。但是你需要进行类型转换。很丑陋。

int[][]  result = (int[][]) medianFilter( input );

使用重复的方法。

- Thilo

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删掉最后一句话，我讨厌那些重复的东西 :-) +1 - Sean Patrick Floyd

更好的做法是：不要编写重复的代码，而是编写一个可以为您执行此操作的脚本。理想情况下，您应该将其作为构建过程的一部分自动生成，但我猜这不是经常更改的代码，因此每次更改实现细节时手动运行脚本可能并不那么糟糕。 - gustafc

除非绝对必要，否则不要干扰您的构建过程。 - Thilo

Answer 3

有一种通用的方法可以传递数组的类型：

public T test(T[][] arg)
{
    T[][] q = arg;
    T[]   r = q[0];
    T     s = r[0];

    return s;
}

...不幸的是，它对于原始类型无效。您需要使用Integer和Float作为参数化类型。

- richj