2D数组扩展Swift 3.1.1

Question

我正在尝试在Swift 3.1.1中制作一个Array扩展，支持将对象添加到2D数组的特定索引(即使尚未填充数组)。该扩展还应提供获取特定indexPath处对象的功能。我有这个Swift 2的代码，但似乎无法迁移到Swift 3。以下是Swift 2代码:

extension Array where Element: _ArrayProtocol, Element.Iterator.Element: Any {

    mutating func addObject(_ anObject : Element.Iterator.Element, toSubarrayAtIndex idx : Int) {
        while self.count <= idx {
            let newSubArray = Element()
            self.append(newSubArray) 
        }

        var subArray = self[idx]
        subArray.append(anObject)
    }

    func objectAtIndexPath(_ indexPath: IndexPath) -> Any {
        let subArray = self[indexPath.section]
        return subArray[indexPath.row] as Element.Iterator.Element
    }
}

代码来自于这个答案。

- Stefan Stefanov

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首先，在Swift3中不再有_ArrayProtocol。我猜我不再需要where子句了？不确定... - Stefan Stefanov

相关链接：https://swift.org/migration-guide/（也许你已经知道了，但如果不知道的话，这将会是一个很大的帮助） - Eric Aya

我真的不确定如何将代码迁移到Swift 3。我尝试过不使用where子句，而是直接使用Element代替Element.Iterator.Element，但是当我尝试执行let newSubArray = Element()时，会出现“Element cannot be constructed because it has no accessible initiliaziers”的错误提示。我还尝试了将扩展从Array改为Collection，并使用Iterator.Element代替Element，但仍然没有成功。 - Stefan Stefanov

我总感觉语法和其他方面都不太对劲。 - Stefan Stefanov

你能发布你的最佳Swift 3版本吗（即使它还不能编译）？ - Lou Franco

Answer 1

作为Martin在这里的回答中所说，_ArrayProtocol在Swift 3.1中不再是public，因此意味着您不能将其用作扩展中的约束条件。

在您的情况下，一个简单的替代方法是将Array的Element限制为RangeReplaceableCollection - 它定义了一个init()要求，意味着"空集合"，以及一个append(_:)方法以添加元素到集合中。

extension Array where Element : RangeReplaceableCollection {

    typealias InnerCollection = Element
    typealias InnerElement = InnerCollection.Iterator.Element

    mutating func fillingAppend(
        _ newElement: InnerElement,
        toSubCollectionAtIndex index: Index) {

        if index >= count {
            append(contentsOf: repeatElement(InnerCollection(), count: index + 1 - count))
        }

        self[index].append(newElement)
    }
}

请注意，我们正在将附加操作作为单个调用执行（使用append(contentsOf:)），确保我们最多只需要调整外部数组的大小一次。

要从给定的IndexPath获取元素的方法，您只需将内部元素类型限制为具有Int Index的Collection即可。

// could also make this an extension on Collection where the outer Index is also an Int.
extension Array where Element : Collection, Element.Index == Int {

    subscript(indexPath indexPath: IndexPath) -> Element.Iterator.Element {
        return self[indexPath.section][indexPath.row]
    }
}

请注意，我将其设置为subscript而不是方法，因为我觉得它更符合Array的API。

现在，您可以像这样简单地使用这些扩展：

var arr = [[Int]]()

arr.fillingAppend(6, toSubCollectionAtIndex: 3)
print(arr) // [[], [], [], [6]]

let indexPath = IndexPath(row: 0, section: 3)
print(arr[indexPath: indexPath]) // 6

当然，如果您事先知道外部数组的大小，则fillingAppend（_：toSubCollectionAtIndex :) 方法是多余的，因为您可以通过以下方式创建嵌套数组：

var arr = [[Int]](repeating: [], count: 5)

这将创建一个包含5个空的[Int]元素的[[Int]]数组。

- Hamish

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非常感谢您给出的精彩答案！代码运行得很好，正是我所需要的！回答写得非常好，并且有良好的文档说明，我从中学到了很多东西！ - Stefan Stefanov

Answer 2

没有必要将所有这些想法局限于具体的Array类型。

这是我的解决方案。这次讨论非常棒，因为我刚学习了RangeReplaceableCollection。将（我认为是）最好的两个世界融合起来，我尽可能地将所有操作向下（或向上？）推进了类型层次结构。

正如@Hamish所说，下标运算符适用于远不止Array。但是，没有必要约束索引类型，因此我们必须摆脱IndexPath。我们总是可以用typealias Index2d = ...来简化此操作。

extension Collection where Self.Element: Collection {
    subscript(_ indexTuple: (row: Self.Index, column: Self.Element.Index)) -> Self.Element.Element {
        get {
            return self[indexTuple.row][indexTuple.column]
        }
    }
}

为什么不在最通用的层级（介于“Collection”和“RangeReplaceableCollection”之间）拥有可变版本呢？（不幸的是，我认为当我们重新定义“subscript”时getter无法继承）：

extension MutableCollection where Self.Element: MutableCollection {
    subscript(_ indexTuple: (row: Self.Index, column: Self.Element.Index)) -> Self.Element.Element {
        get {
            return self[indexTuple.row][indexTuple.column]
        }
        set {
            self[indexTuple.row][indexTuple.column] = newValue
        }
    }
}

然后，如果您想要进行延迟初始化，请避免使用init:repeatedValue并修改set以具有自动初始化语义。您可以通过整合已接受答案的fillingAppend思想，在两个维度上陷入边界溢出并添加缺少的空元素。

当创建2D初始化程序时，为什么不以自然方式扩展repeating的思想呢？

extension RangeReplaceableCollection where Element: RangeReplaceableCollection {
    init(repeating repeatedVal: Element.Element, extents: (row: Int, column: Int)) {
        let repeatingColumn = Element(repeating: repeatedVal, count: extents.column)
        self.init(repeating: repeatingColumn, count: extents.row)
    }
}

例子用法：

enum Player {
    case first
    case second
}

class Model {
    let playerGrid: Array<Array<Player>> = {
        var p = [[Player]](repeating: .first, extents: (row: 10, column: 10))
        p[(3, 4)] = .second
        print("Player at 3, 4 is: \(p[(row: 3, column: 4)])")
        return p
    }()
}

- BaseZen