LUA教程用作迭代器的协同-37

我们来完成一个打印一个数组元素的所有的排列来阐明这种应用。直接写这样一个迭代函数来完成这个任务并不容易,但是写一个生成所有排列的递归函数并不难。思路是这样的:将数组中的每一个元素放到最后,依次递归生成所有剩余元素的排列。代码如下:

function permgen (a, n)
    if n == 0 then
       printResult(a)
    else
       for i=1,n do
           -- put i-th element as the last one
           a[n], a[i] = a[i], a[n]
           -- generate all permutations of the other elements
           permgen(a, n - 1)
           -- restore i-th element
           a[n], a[i] = a[i], a[n]
       end
    end
end
function printResult (a)
    for i,v in ipairs(a) do
       io.write(v, " ")
    end
    io.write("\n")
end
permgen ({1,2,3,4}, 4)

有了上面的生成器后,下面我们将这个例子修改一下使其转换成一个迭代函数:

1. 第一步printResult 改为 yield

function permgen (a, n)
    if n == 0 then
       coroutine.yield(a)
    else
       ...

2. 第二步,我们定义一个迭代工厂,修改生成器在生成器内创建迭代函数,并使生成器运行在一个协同程序内。迭代函数负责请求协同产生下一个可能的排列。

function perm (a)
    local n = table.getn(a)
    local co = coroutine.create(function () permgen(a, n) end)
    return function ()   -- iterator
       local code, res = coroutine.resume(co)
       return res
    end
end

这样我们就可以使用for循环来打印出一个数组的所有排列情况了:

for p in perm{"a", "b", "c"} do
    printResult(p)
end
--> b c a
--> c b a
--> c a b
--> a c b
--> b a c
--> a b c

perm函数使用了Lua中常用的模式:将一个对协同的resume的调用封装在一个函数内部,这种方式在Lua非常常见,所以Lua专门为此专门提供了一个函数coroutine.wrap。与create相同的是,wrap创建一个协同程序;不同的是wrap不返回协同本身,而是返回一个函数,当这个函数被调用时将resume协同。wrap中resume协同的时候不会返回错误代码作为第一个返回结果,一旦有错误发生,将抛出错误。我们可以使用wrap重写perm:

function perm (a)
    local n = table.getn(a)
    return coroutine.wrap(function () permgen(a, n) end)
end

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