我正在為 Java 項目制作一些數學課程。我有一個 Vector3 類，但我還需要 Vector4 和 Vector2，但顯然我不想復制粘貼我的代碼 3 次。所以我所做的是一個 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，因為我可以在它們上面添加特定的東西，比如 Vector3 中的歐拉角操作，而且我想使用 Vector4 作為四元數的母類。無論如何，這是我簡化的 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); }}問題是編譯器不會讓我實例化一個 T：“類型參數 T 不能直接實例化”。但是我需要這個 T 因為我需要返回的向量與發送的向量類型相同。如果我執行 new Vector2(4,2).multiply(42)，我需要得到一個 Vector2 而不是一個 Vector。我還可以在 Vector2 中創建一個乘法方法，該方法調用 Vector multiply，然后將值復制到 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，但這些方法對性能至關重要，所以我必須盡可能簡單。我還考慮過更改參數中的向量，這樣我就不必實例化一個新的向量，但這是一個非常糟糕的主意，因為它會導致奇怪的行為。任何幫助表示贊賞。
2 回答
當年話下
TA貢獻1890條經驗 獲得超9個贊
最簡單的方法似乎是在Vector類上有一個實例方法：
Vector make(double[] values) {
return new Vector(values);
}
然后在每個子類中覆蓋它，使用協變返回類型：
class Vector3 extends Vector {
//...
@Override Vector3 make(double[] values) {
return new Vector3(values);
}
//...
}
然后你可以在你的 multiply 方法中調用它。
return vector.make(values);
但老實說，我不會嘗試將向量的長度編碼為類型。當你需要一個包含 57032 個元素的向量時會發生什么？您肯定不想為此創建一個特定的類，對嗎？如果您有兩個Vector具有相同數量元素的不同子類，會發生什么情況：它們是否兼容（例如相加）？
更自然地處理向量的語言（例如 MATLAB）不會將其構建到類型中；問問自己是否真的需要這里。
LEATH
TA貢獻1936條經驗 獲得超7個贊
如果它對性能至關重要，您實際上可能會考慮讓 multiply 方法改變向量的狀態，而不是創建一個新的。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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