用于功能性编程中的vs地图

Question

我正在使用scala学习函数式编程。一般来说，我注意到for循环在功能程序中并没有太多用处，而是使用map。

问题

1. 什么是使用地图上的for循环中的表现，等可读性 - 方面的优势？

2. 当使用循环可以实现地图函数时，引入地图函数的目的是什么？

方案1：使用For循环

val num = 1 to 1000 
val another = 1000 to 2000 
for (i <- num) 
{ 
    for (j <- another) 
    { 
    println(i,j) 
    } 
} 

方案2：使用地图

val num = 1 to 1000 
val another = 1000 to 2000 
val mapper = num.map(x => another.map(y => (x,y))).flatten 
mapper.map(x=>println(x)) 

两个方案1和方案2做同样的事情。

Answer 1

其实答案很简单。

每当您在集合上使用循环时，它都具有语义目的。要么迭代集合的项目并打印它们。或者你想将元素的类型转换为另一种类型（地图）。或者你想改变基数，比如计算一个集合的元素总和（fold）。

当然，所有这些也可以使用for循环来完成，但是对于代码读者来说，与知名的命名操作（比如map）相比，找出循环具有哪种语义目的还有更多的工作要做， iter，fold，filter，...

另一方面是，for循环导致使用可变状态的黑暗面。你如何将一个集合中的元素在一个没有可变状态的for循环中求和？你不会。相反，你需要编写一个递归函数。因此，为了好的措施，最好早点放弃思考循环的习惯，并享受勇于尝试的新功能。

Answer 2

您提供的两个程序是而不是一样，即使输出可能表明它们是。这是事实，for内涵是由编译器去加糖，但你的第一个程序实际上相当于：

val num = 1 to 1000 
val another = 1000 to 2000 
num.foreach(i => another.foreach(j => println(i,j))) 

应当注意的是，上面所得到的类型（和你的示例程序）是Unit

在第二个节目的情况下，程序的类型得到的是，如由编译器，Seq[Unit]确定 - 这是现在一个Seq具有环构件的产品的长度。因此，您应始终使用foreach来指示导致Unit结果的效应。

Answer 3

我将从引用开始Scala编程。 “每个表达式都可以用三个高阶函数map，flatMap和filter来表示。这部分描述了Scala编译器也使用的翻译方案。“ http://www.artima.com/pins1ed/for-expressions-revisited.html#23.4

因此，您注意到for-loops的原因并不多，因为它们在技术上并不需要，而且对于表达式你看到的仅仅是语法糖，编译器会翻译成一些等价的语法。上面的链接中列出了将表达式翻译成map/flatMap/filter表达式的规则：

一般来说，在函数式编程中，没有索引变量可以进行变异，这意味着通常会大量使用函数调用（通常以递归的形式），比如列表折叠而不是一段时间或循环。

对于使用列表折叠来代替while/for循环的一个很好的例子，我推荐Tony Morris的“向你自己解释列表折叠”。 https://vimeo.com/64673035

如果一个函数是尾递归的（用@tailrec表示），那么它可以进行优化，以避免在递归函数中高度使用堆栈。在这种情况下，编译器可以将尾递归函数转换为“while循环等效”。

要回答问题1的第二部分，有些情况下可以说一个for表达式更清楚（尽管肯定也有相反的情况。）一个这样的例子在Coursera.org课程“Scala的函数编程”由马丁·奥德斯基博士：

for { 
    i <- 1 until n 
    j <- 1 until i 
    if isPrime(i + j) 
} yield (i, j) 

可以说是比

(1 until n).flatMap(i => 
    (1 until i).withFilter(j => isPrime(i + j)) 
    .map(j => (i, j))) 

更清晰欲了解更多信息，请查阅马丁·奥德斯基博士的“函数式编程使用Scala”当然在Coursera.org上。第6.5讲“For的翻译”特别详细讨论了这一点。

而且，作为一个快速侧面说明，在您的例子中，你使用

mapper.map(x => println(x)) 

人们普遍所接受使用的foreach在这种情况下，因为你有副作用的意图。此外，还有手短

mapper.foreach(println) 

至于第二个问题，这是更好地使用地图功能替代循环（尤其是当有突变的循环），因为地图是一个功能，它可以由。而且，一旦熟悉并习惯使用地图，就很容易推理。