リストの各要素に対してマップするというのは簡単。 これと同じことを 木構造 に対して行うにはどうすればいいのか？
たとえば、 a,b,c という文字列のリストがあったとして、それに prefix として _ を追加したい、という場合。
次のように記述するだけです。
_listOf("a","b","c").map {
// prefix _ を追加する処理をここに記述
}
具体的に書けば次のようになります。
// main.kts
val list0 = listOf("a","b","c")
val list1 = list0.map { "_${it}" }
println( list1 )
実行すると意図通り _ が追加されたリストを得ることができます。
$ kotlin main.kts
[_a, _b, _c]
同じように 木構造のデータ aTree があったとして、それの各要素に対して prefix _ を追加したい場合を考えます。
aTree.map {
// 各要素に prefix _ を追加する処理をここに記述
}
このように 木構造のデータも リストと同じように map できればいいのに。（本当はできるのかもしれない、自分がやり方を知らないだけで。）
具体的に次のような木構造のデータがあったとして、各要素の（ディレクトリ名またはファイル名）の前に _ を追加することを考えます。
- Home
- Documents
- 1.txt
- 2.txt
- Images
- 3.jpg
- 4.jpg
まずこのデータを kotlin の木構造データとして表現する必要があります。
まず Tree を定義します。
// main.kts
sealed class Tree {
data class Leaf(val value: String): Tree()
data class Node(val value: String, val children: List<Tree>): Tree()
}
これを使って先ほどの ファイルシステムを表現。
val homeDir = Tree.Node("Home", listOf(
Tree.Node("Documents", listOf(
Tree.Leaf("1.txt"),
Tree.Leaf("2.txt"))),
Tree.Node("Images", listOf(
Tree.Leaf("3.jpg"),
Tree.Leaf("4.jpg")))))
println(homeDir)
実行すると次のようになります。（わかりやすいように改行を入れています。）
Node(
value=Home,
children=[
Node(
value=Documents,
children=[
Leaf(value=1.txt),
Leaf(value=2.txt)]),
Node(
value=Images,
children=[
Leaf(value=3.jpg),
Leaf(value=4.jpg)])])
この Tree の各要素に prefix を足す関数 addPrefix を定義。アウトラインはこんな感じです。
val addPrefix: (Tree, String)->Tree = { rootTree, prefix->
fun f(tree: Tree): Tree {
// ここで再帰的に 木構造を処理して、その各要素に prefix を追加する.
}
f(rootTree)
}
それでは肝心の f 関数を実装します。
val addPrefix: (Tree, String)->Tree = { rootTree, prefix->
fun f(tree: Tree): Tree {
return when(tree){
is Tree.Leaf -> {
Tree.Leaf("${prefix}${tree.value}")
}
is Tree.Node -> {
Tree.Node("${prefix}${tree.value}", tree.children.map { f(it) })
}
}
}
f(rootTree)
}
homeDir を addPreffix に適用して結果を確認。
println( addPrefix(homeDir,"_") )
実行すると、各要素にプレフィックス _ を追加できました。（わかりやすいように改行を入れています。）
Node(
value=_Home,
children=[
Node(
value=_Documents,
children=[
Leaf(value=_1.txt),
Leaf(value=_2.txt)]),
Node(
value=_Images,
children=[
Leaf(value=_3.jpg),
Leaf(value=_4.jpg)])])
これで木構造に対して実質的に map することはできたのですが、
addPrefix(homeDir,"_")
のように書く必要があります。 また、ここでは単に prefix 文字列を渡しているだけなので、汎用性がない。 たとえば、suffix を追加したい、と思ったらもう行き詰まってしまいます。
そこで、 FixElementValueF というタイプを定義して、これを渡すように変更します。
typealias FixElementValueF = (String)->String
addPrefix 関数を FixElementValueF を受け取りそれを使って各要素を処理するように変更します。 さらに 関数名も addPrefix ではおかしいので fixEveryElement と改名します。
val fixEveryElement: (Tree, FixElementValueF)->Tree = { rootTree, fixElementValueF->
fun f(tree: Tree): Tree {
return when(tree){
is Tree.Leaf -> {
Tree.Leaf("${fixElementValueF(tree.value)}")
}
is Tree.Node -> {
Tree.Node("${fixElementValueF(tree.value)}", tree.children.map { f(it) })
}
}
}
f(rootTree)
}
この関数を使えば、先ほど同様に prefix に _ を追加するには:
fixEveryElement(homeDir, { "_${it}" })
と書けます。また suffix に _ を追加したければ:
fixEveryElement(homeDir, { "${it}_" })
とすればOKです。
最後に拡張関数を使って fixEveryElement(homeDir, { "_${it}" }) の代わりに homeDir.map { "_${it}" } のように記述できるようにしましょう。
Kotlinの拡張関数についてはこちらのページをご覧ください。
要するに定義した Tree クラスに FixElementValueF を適用できる map 関数を拡張関数として定義すればよい。
fun Tree.map(g: FixElementValueF): Tree {
return fixEveryElement(this, g)
}
これだけです。あとは homeDir.map してみて意図通りの結果が得られるか確認しましょう。
println( homeDir.map( { "_${it}" } ) )
それではコード全体を掲載します。
バージョンの確認:
$ kotlin -version
Kotlin version 1.8.10-release-430 (JRE 17.0.11+9-Ubuntu-122.04.1)
main.kts:
val list0 = listOf("a","b","c")
val list1 = list0.map { "${it}.txt" }
println( list1 )
val addPrefix: (Tree, String)->Tree = { rootTree, prefix->
fun f(tree: Tree): Tree {
return when(tree){
is Tree.Leaf -> {
Tree.Leaf("${prefix}${tree.value}")
}
is Tree.Node -> {
Tree.Node("${prefix}${tree.value}", tree.children.map { f(it) })
}
}
}
f(rootTree)
}
typealias FixElementValueF = (String)->String
val fixEveryElement: (Tree, FixElementValueF)->Tree = { rootTree, fixElementValueF->
fun f(tree: Tree): Tree {
return when(tree){
is Tree.Leaf -> {
Tree.Leaf("${fixElementValueF(tree.value)}")
}
is Tree.Node -> {
Tree.Node("${fixElementValueF(tree.value)}", tree.children.map { f(it) })
}
}
}
f(rootTree)
}
sealed class Tree {
data class Leaf(val value: String): Tree()
data class Node(val value: String, val children: List<Tree>): Tree()
}
/*
- Home
- Documents
- 1.txt
- 2.txt
- Images
- 3.jpg
- 4.jpg
*/
val homeDir = Tree.Node("Home", listOf(
Tree.Node("Documents", listOf(
Tree.Leaf("1.txt"),
Tree.Leaf("2.txt"))),
Tree.Node("Images", listOf(
Tree.Leaf("3.jpg"),
Tree.Leaf("4.jpg")))))
fun Tree.map(g: FixElementValueF): Tree {
return fixEveryElement(this, g)
}
println( homeDir.map( { "_${it}" } ) )
println( homeDir.map( { "${it}_" } ) )
今のところ Tree.map として FixElementValueF を適用するので Tree.Leaf, Tree.Node の value の書きかえができるだけです。 たとえば、ディレクトリ( Tree.Node ) はそのままで、ファイル( Tree.Leaf ) だけ value を変更したい、という場合に 現状の FixElementValueF では対応できません。
そこで FixElementValueF の定義を次のように変更。
typealias FixElementValueF: (String, Tree)->String
本当は Tree さえ渡せば value はそこから得られるのでこの定義は冗長なのですが、最初のバージョンの FixElementValueF からの 変更という意味では自然なので、今はこのように定義します。
これで map に適用する関数は、このように書けます（先ほどの例の Tree.Leafの名前だけを変更する、という場合）:
val g: FixElementValueF = { value, tree->
when(tree){
is Tree.Leaf -> { "_${value}" }
is Tree.Node -> { value }
}
}
もちろん、この変更にあわせて 拡張関数 map の定義も変更する必要があります。（割愛）
以上です。