Kotlin中的代数数据类型

Question

我正在尝试学习如何在Kotlin中使用代数数据类型，因此我尝试以以下方式实现基本的二叉树类型。

sealed class Tree<T>{
  class Node<T>(val left: Tree<T>, val right: Tree<T>): Tree<T>()
  class Leaf<T>(val value: T): Tree<T>()
}

这很好，让我构建以下树形结构：

val myTree1: Tree<Int> = Node(Leaf(4), Leaf(2))

然而，我也希望有一个“空”类型，以便我可以表达以下内容：

val myTree1: Tree<Int> = Node(Node(Leaf(4), Leaf(3)), Empty)

我尝试了以下方法：

sealed class Tree<T>{
  class Node<T>(val left: Tree<T>, val right: Tree<T>): Tree<T>()
  class Leaf<T>(val value: T): Tree<T>()
  object Empty: Tree()
}

尽管我收到了“Type argument is expected at object Empty: Tree()”这个错误，但实际上这是相当合理的。

我尝试过。

object Empty: Tree<T>()

但是结果出现了“未解决的引用：T”。作为最后一招，我尝试编写：

object Empty<T>: Tree<T>()

但编译器会提示“对象不允许使用类型参数”

在Kotlin中有没有一种表达方式？Empty应该是一个单例，所以它应该是一个对象。通过将其设置为类，可以解决编译器问题，但然后我必须在其后加上括号，如=> Empty()。此外，它会创建不必要的对象，而它实际上应该是一个单例值。

我会很感谢任何关于这个问题的帮助。 :)

- pjozsef

Answer 1

首先，您需要将T设置为out参数。然后，您可以使用Nothing作为Empty的类型参数。

sealed class Tree<out T>{
  class Node<T>(val left: Tree<T>, val right: Tree<T>): Tree<T>()
  class Leaf<T>(val value: T): Tree<T>()
  object Empty: Tree<Nothing>()
}

Nothing 是 Kotlin 中的一个特殊类型，它不能有实例，并且是所有其他类型的子类型。因此我会说它在 Kotlin 类型层次结构中与 Any 相反。

- Michael

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它有效了，谢谢！同时，我也学到了一些关于“无”的东西。 :) - pjozsef

你不需要在这里使用“out” - 它可以不用。请澄清一下。 - voddan

@voddan 如果你移除 out，就无法创建一个包含 Leaf 和 Empty 的 Node。 - Michael

如果我需要T成为Comparable（我在考虑BST），该怎么办？ 声明 sealed class Tree<out T : Comparable<T>> {..} 会出现错误“Kotlin：将类型参数T声明为“out”，但在类型Comparable <T>中处于“in”位置”。 - David Soroko

@David Soroko：你有找到任何可行的实现Comparable<T>例子的解决方案吗？ - Joerg

不是一个令人满意的解决方案。一种方法是放弃拥有单例对象Empty，移除out并使用class Empty<T> : Tree<T>()。然后你可以接受多个Empty实例或手动管理单个特定类型的实例。 - David Soroko