有趣的 Scala 语言: 使用递归的方式去思考
http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-funinscala1/
遗憾的是,在长期的教学过程中,只有命令式编程得到了强调,那就是程序员要告诉计算机应该怎么做,而不是告诉计算机做什么。而递归则通过灵巧的函数定义,告诉计算机做什么。因此在使用命令式编程思维的程序中,不得不说,这是现在多数程序采用的编程方式,递归出镜的几率很少,而在函数式编程中,大家可以随处见到递归的方式。下面,我们就通过实例,为大家展示递归如何作为一种普遍方式,来解决编程问题的。
什么是函数式编程思维? - 面向对象编程 - 知乎
https://www.zhihu.com/question/28292740
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2015/3/4 补充:我看到有些文章习惯性的就给我上函数式编程语言的,如柯里化,不变性。而在我看来,这些只是函数式编程语言的feature。而我更希望看到的是这些feature背后的逻辑。
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函数式编程在使用的时候的特点就是,你已经再也不知道数据是从哪里来了,每一个函数都是为了用小函数组织成更大的函数,函数的参数也是函数,函数返回的也是函数,最后得到一个超级牛逼的函数,就等着别人用他来写一个main函数把数据灌进去了。
至于说要如何体会这样的东西,题主把Haskell学会了就明白了。
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函数式编程与命令式编程最大的不同其实在于:
【函数式编程关心数据的映射,命令式编程关心解决问题的步骤】
这里的映射就是数学上“函数”的概念——一种东西和另一种东西之间的对应关系。
这也是为什么“函数式编程”叫做“函数式编程”。
这是什么意思呢?
假如,现在你来到 google 面试,面试官让你把二叉树镜像反转一下(大雾
几乎不假思索的,就可以写出这样的 Python 代码:
def invertTree(root):
if root is None:
return None
if root.left:
invertTree(root.left)
if root.right:
invertTree(root.right)
root.left, root.right = root.right, root.left
return root
好了,现在停下来看看这段代码究竟代表着什么——
它的含义是:首先判断节点是否为空;然后翻转左树;然后翻转右树;最后左右互换。
【这就是命令式编程——你要做什么事情,你得把达到目的的步骤详细的描述出来,然后交给机器去运行。】
这也正是命令式编程的理论模型——图灵机的特点。一条写满数据的纸带,一条根据纸带内容运动的机器,机器每动一步都需要纸带上写着如何达到。
那么,不用这种方式,如何翻转二叉树呢?
【函数式思维提供了另一种思维的途径——
所谓“翻转二叉树”,可以看做是要得到一颗和原来二叉树对称的新二叉树。】
这颗新二叉树的特点是每一个节点都递归地和原树相反。
def invert(node):
if node is None:
return None
else
return Tree(node.value, invert(node.right), invert(node.left))
这段代码体现的思维,就是旧树到新树的映射——对一颗二叉树而言,它的镜像树就是左右节点递归镜像的树。
这段代码最终达到的目的同样是翻转二叉树,但是它得到结果的方式和 python 代码【有着本质的差别:通过描述一个 旧树->新树 的映射,而不是描述“从旧树得到新树应该怎样做”来达到目的。】
那么这样有什么好处呢?
首先,最直观的角度来说,【函数式风格的代码可以写得很精简,大大减少了键盘的损耗】(
其次,【函数式的代码是“对映射的描述”】,它不仅可以描述二叉树这样的数据结构之间的对应关系,任何能在计算机中体现的东西之间的对应关系都可以描述——比如函数和函数之间的映射(比如 functor);比如外部操作到 GUI 之间的映射(就是现在前端热炒的所谓 FRP)。【它的抽象程度可以很高,这就意味着函数式的代码可以更方便的复用。】
另外还有其他答主提到的,可以方便的并行。
同时,将代码写成这种样子可以方便用数学的方法进行研究(这就是为什么可以扯上范畴上的这种数学上的高深概念)
【至于什么科里化、什么数据不可变,都只是外延体现而已。】
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从这个例子可以看出,函数式程序非常简练,描述做什么,而不是怎么做。
函数式语言当然还少不了以下特性:
高阶函数(Higher-order function)
偏应用函数(Partially Applied Functions)
柯里化(Currying)
闭包(Closure)
高阶函数就是参数为函数或返回值为函数的函数。有了高阶函数,就可以将复用的粒度降低到函数级别,相对于面向对象语言,复用的粒度更低。
函数式语言通常提供非常强大的集合类(Collection),提供很多高阶函数,因此使用非常方便。
写这个函数的人不用关心函数是怎么调度的,而实际上,Spark框架会在多台计算机组成的分布式集群上完成这个计算。
如果对比一下Hadoop的词频统计实现:WordCount - Hadoop Wiki** ,就可以看出函数式编程的一些优势。
总结函数式编程是给软件开发者提供的另一套工具箱,为我们提供了另外一种抽象和思考的方式。函数式编程也有不太擅长的场合,比如处理可变状态和处理IO,要么引入可变变量,要么通过Monad来进行封装(如State Monad和IO Monad)