Question

给出以下列表：

val l = List(List(1, 2, 3), List(4, 5), List(6, 7, 8))

如果我尝试转置它，Scala将抛出以下错误：

scala> List.transpose(l)
java.util.NoSuchElementException: head of empty list
    at scala.Nil$.head(List.scala:1365)
    at scala.Nil$.head(List.scala:1362)
    at scala.List$$anonfun$transpose$1.apply(List.scala:417)
    at scala.List$$anonfun$transpose$1.apply(List.scala:417)
    at scala.List.map(List.scala:812)
    at scala.List$.transpose(List.scala:417)
    at .<init>(<console>:6)
    at .<clinit>(<console>)
    at RequestResult...

这是因为List.transpose假定等长列表，因此使用head方法：

def transpose[A](xss: List[List[A]]): List[List[A]] = {
  val buf = new ListBuffer[List[A]]
  var yss = xss
  while (!yss.head.isEmpty) {
    buf += (yss map (_.head))
    yss = (yss map (_.tail))
  }
  buf.toList
}

我想得到以下内容：

List(List(1, 4, 6), List(2, 5, 7), List(3, 8))

编写我自己的transpose版本是最好的方法吗？这就是我想出的：

def myTranspose[A](xss: List[List[A]]): List[List[A]] = {
  val buf = new ListBuffer[List[A]]
  var yss = xss
  while (!yss.head.isEmpty) {
    buf += (yss filter (!_.isEmpty) map (_.head))
    yss = (yss filter (!_.isEmpty) map (_.tail))
  }
  buf.toList
}

更新：我有兴趣比较这里提供的不同解决方案的速度，所以我把以下小基准测试放在一起：

import scala.testing.Benchmark
import scala.collection.mutable.ListBuffer

trait Transpose extends Benchmark {
  def transpose[Int](xss: List[List[Int]]): List[List[Int]] = Nil
  val list: List[List[Int]] = List(List(1,2,3), Nil, List(4,5,99,100), List(6,7,8))
  def run = {
    val l = transpose(list)
    println(l)
    l
  }
}

object PRTranspose extends Transpose {
  override def transpose[Int](xss: List[List[Int]]): List[List[Int]] = {
    val buf = new ListBuffer[List[Int]]
    var yss = xss
    while (!yss.head.isEmpty) {
      buf += (yss filter (!_.isEmpty) map (_.head))
      yss = (yss filter (!_.isEmpty) map (_.tail))
    }
    buf.toList
  }
}

object ACTranspose extends Transpose {
  override def transpose[Int](xss: List[List[Int]]): List[List[Int]] = {
    val b = new ListBuffer[List[Int]]
    var y = xss filter (!_.isEmpty)
    while (!y.isEmpty) {
      b += y map (_.head)
      y = y map (_.tail) filter (!_.isEmpty)
    }
    b.toList
  }
}

object ETranspose extends Transpose {
  override def transpose[Int](xss: List[List[Int]]): List[List[Int]] = xss.filter(!_.isEmpty) match {    
    case Nil => Nil
    case ys: List[List[Int]] => ys.map{ _.head }::transpose(ys.map{ _.tail })
  }
}

我的命令是：

scala PFTranspose 5 out.log
scala ACTranspose 5 out.log
scala ETranspose 5 out.log

我的结果是：

PRTranspose$            10              0               1               1               0
ACTranspose$            9               2               0               0               0
ETranspose$             9               3               2               3               1

Answer 1

这个怎么样：

    scala> def transpose[A](xs: List[List[A]]): List[List[A]] = xs.filter(_.nonEmpty) match {    
         |     case Nil    =>  Nil
         |     case ys: List[List[A]] => ys.map{ _.head }::transpose(ys.map{ _.tail })
         | }
    warning: there were unchecked warnings; re-run with -unchecked for details
    transpose: [A](xs: List[List[A]])List[List[A]]

    scala> val ls = List(List(1, 2, 3), List(4, 5), List(6, 7, 8))
    ls: List[List[Int]] = List(List(1, 2, 3), List(4, 5), List(6, 7, 8))

    scala> transpose(ls)
    res0: List[List[Int]] = List(List(1, 4, 6), List(2, 5, 7), List(3, 8))

    scala> val xs = List(List(1,2,3), List(4,5,99,100), List(6,7,8))
xs: List[List[Int]] = List(List(1, 2, 3), List(4, 5, 99, 100), List(6, 7, 8))

scala> transpose(xs)
res1: List[List[Int]] = List(List(1, 4, 6), List(2, 5, 7), List(3, 99, 8), List(100))

Answer 2

我怀疑在“非矩形”列表列表中没有定义转置的原因是因为数学上转置操作仅在“矩形结构”上很好地定义。转置操作的理想特性是转置（转置（x））== x。在非矩形列表列表中对转置操作的推广不是这种情况。

另外，请查看Transposing arbitrary collection-of-collections in Scala上的帖子，并考虑为非矩形馆藏集合进行此操作。最终会得到数学上不一致的定义，而不用单独的实现。

我同意特殊的“转置”操作通常很有用，但我也认为它们不应该在标准库中提供，因为它们的精确定义可能存在混淆。

Answer 3

我不知道（并且无法想象 - 这是不是有点奇怪？！[见评论中的讨论]）一个库函数，但我可以稍微抛光一下代码：

scala> def transpose(x: List[List[Int]]): List[List[Int]] = {
     |   val b = new ListBuffer[List[Int]]
     |   var y = x filter (!_.isEmpty)
     |   while (!y.isEmpty) {
     |     b += y map (_.head)
     |     y = y map (_.tail) filter (!_.isEmpty)
     |   }
     |   b.toList
     | }

Answer 4

这可能是最干净的：

def transpose[T](l: List[List[T]]): List[List[T]] =
     l.flatMap(_.headOption) match {
         case Nil => Nil
         case head => head :: transpose(l.map(_.drop(1)))
     }

或更高效的修改版本：

def transpose[T](l: List[List[T]]): List[List[T]] =
     l.flatMap(_.headOption) match {
         case Nil => Nil
         case head => head :: transpose(l.collect { case _ :: tail => tail })
     }

Answer 5

使用Scala标准Api的这种单线程如何：

((l map (_.toArray)) toArray).transpose map (_.toList) toList

这可以完成工作，并且是O(N*M)，其中N是包装器列表的长度，M是包装器列表中最长列表的长度。

在Scala中是否有一种安全的方法来转置不等长列表的列表？

5 个答案: