取代命令式优先队列在我的算法

Question

我目前有一个方法，使用scala.collection.mutable.PriorityQueue以一定的顺序组合元素。例如，代码看起来有点像这样:

 def process[A : Ordering](as: Set[A], f: (A, A) => A): A = {
   val queue = new scala.collection.mutable.PriorityQueue[A]() ++ as
   while (queue.size > 1) {
     val a1 = queue.dequeue
     val a2 = queue.dequeue
     queue.enqueue(f(a1, a2))
   }
   queue.dequeue
 }

代码按照编写的方式工作，但必须是非常命令式的。我想使用SortedSet而不是PriorityQueue，但是我的尝试使这个过程看起来混乱了很多。做我想做的事情有什么更明确、更简洁的方式吗?

Answer 1

如果f不产生已经存在于集合中的元素，则确实可以使用SortedSet。(如果是这样，则需要一个不可变的优先级队列。)一种声明性的方法是:

def process[A:Ordering](s:SortedSet[A], f:(A,A)=>A):A = {
  if (s.size == 1) s.head else {
    val fst::snd::Nil = s.take(2).toList
    val newSet = s - fst - snd + f(fst, snd)
    process(newSet, f)
  }
}

Answer 2

试图改进@Kim Stebel的答案，但我认为祈使式变体仍然更清楚。

def process[A:Ordering](s: Set[A], f: (A, A) => A): A = {
  val ord = implicitly[Ordering[A]]
  @tailrec
  def loop(lst: List[A]): A = lst match {
    case result :: Nil => result
    case fst :: snd :: rest =>
      val insert = f(fst, snd)
      val (more, less) = rest.span(ord.gt(_, insert))
      loop(more ::: insert :: less)    
  }
  loop(s.toList.sorted(ord.reverse))
}

Answer 3

这是SortedSet和Stream的解决方案:

def process[A : Ordering](as: Set[A], f: (A, A) => A): A = {
    Stream.iterate(SortedSet.empty ++ as)(  ss => 
        ss.drop(2) + f(ss.head, ss.tail.head))
    .takeWhile(_.size > 1).last.head
}