問題

List<Before?> 型の値を List<After?> 型に変換したい。
要素の値が null であれば null のまま、Before であれば After に変換する。

変換には、List<Before> 型の値を List<After> 型に変換する関数を
一度だけ¹使用したい。
この関数は null を受け付けないことに注意。

Before 型、After 型、および List<Before> 型の値を List<After> 型に変換する関数を、仮に次のようなものとする。

data class Before(val value: String)
data class After(val value: String)

fun List<Before>.toAfterList(): List<After> =
    map { After(it.value) }

解答

次のような関数を用いることで変換できる。

fun List<Before?>.toAfterOrNullList(): List<After?> {
    val beforeOrNullList = this
    val afterItr: Iterator<After> = beforeOrNullList
        .filterNotNull()
        .toAfterList()
        .iterator()
    return beforeOrNullList.map { beforeOrNull ->
        beforeOrNull?.run {
            afterItr.next()
        }
    }
}

動作確認

fun main() {
    listOf(Before("A"), Before("B")).also {
        println("$it -> ${it.toAfterOrNullList()}")
        // ^ > [Before(value=A), Before(value=B)] -> [After(value=A), After(value=B)]
    }
    listOf(Before("A"), null).also {
        println("$it -> ${it.toAfterOrNullList()}")
        // ^ > [Before(value=A), null] -> [After(value=A), null]
    }
    listOf(null, Before("B")).also {
        println("$it -> ${it.toAfterOrNullList()}")
        // ^ > [null, Before(value=B)] -> [null, After(value=B)]
    }
    listOf(null, null).also {
        println("$it -> ${it.toAfterOrNullList()}")
        // ^ > [null, null] -> [null, null]
    }
}

発展

一般化して、
「List<T> を List<R> に変換する関数を用いて
　List<T?> を List<R?> に変換する関数」にする。

inline fun <T, R> List<T?>.mapWithNull(
    crossinline transform: (List<T>) -> List<R>
): List<R?> {
    val tOrNullList = this
    val rItr: Iterator<R> = tOrNullList
        .filterNotNull()
        .let(transform)
        .iterator()
    return tOrNullList.map { tOrNull ->
        tOrNull?.run {
            rItr.next()
        }
    }
}

関数名は改善の余地がありそう。

動作確認

fun main() {
    listOf(Before("A"), Before("B")).also {
        println("$it -> ${it.mapWithNull { it.toAfterList() }}")
        // ^ > [Before(value=A), Before(value=B)] -> [After(value=A), After(value=B)]
    }
    listOf(Before("A"), null).also {
        println("$it -> ${it.mapWithNull { it.toAfterList() }}")
        // ^ > [Before(value=A), null] -> [After(value=A), null]
    }
    listOf(null, Before("B")).also {
        println("$it -> ${it.mapWithNull { it.toAfterList() }}")
        // ^ > [null, Before(value=B)] -> [null, After(value=B)]
    }
    listOf(null, null).also {
        println("$it -> ${it.mapWithNull { it.toAfterList() }}")
        // ^ > [null, null] -> [null, null]
    }
}

／以上

この関数は呼び出しコストが大きい。 ↩