23.大数据学习之旅——scala进阶

函数式编程的概念

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编程范式
函数式编程是一种编程范式，我们常见的编程范式有：
1）命令式编程（Imperative programming），常见的面向对象编程是也是一种命令式编
程。比如java，c等。
命令式编程是完全依托于冯诺依曼体系机来实现的，即代码最后会转变为一条条的指令去执
行，所以指令式编程的时间复杂度是和指令数相关的。根据摩尔定律，冯诺依曼体系机的性能
可能本世纪30年代就不再提高，即当冯诺依曼体系机被淘汰时，指令式编程可能也会被淘汰。
现在有一个名字就是：冯诺依曼瓶颈，即内存的速度跟不上cpu处理速度。IBM TrueNorth。
2）函数式编程，从理论上来说，函数编程是不依托于指令架构的，因为函数式编程是建立主
体和主体之间的映射关系。但是目前从实际情况来开，函数式编程还是需要转变为指令去运行
的。
函数式编程语言：HasKell，K#，Lisp
3）逻辑式编程，最常用的逻辑编程语言是Prolog，另外有较适用于大型方案的Mercury。
函数式编程
在函数式语言中，函数作为一等公民，可以在任何地方定义，在函数内或函数外，可以作为函
数的参数和返回值，可以对函数进行组合。这个概念就是——高阶函数，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。
此外，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。
函数式编程语言还提供惰性求值（Lazy evaluation，也称作call-by-need），是在将表达式
赋值给变量（或称作绑定）时并不计算表达式的值，而在变量第一次被使用时才进行计算。这
样就可以通过避免不必要的求值提升性能。
纯函数式编程语言中的变量的值是不可变的（immutable），也就是说不允许像命令式编程
语言中那样多次给一个变量赋值。比如说在命令式编程语言我们写“x = x + 1”，这依赖可
变状态的事实，拿给程序员看说是对的，但拿给数学家看，却被认为这个等式为假。

懒值 Lazy

柯里化 Currying
scala的柯里化的作用是结合scala的高阶函数，从而允许用户自建立控制结构。
柯里化（Currying）技术Christopher Strachey 以逻辑学家 Haskell Curry 命名的（尽管它是Moses
Schnfinkel 和 Gottlob Frege 发明的）。它是把接受多个参数的函数变换成接受一个单一参数的函数，
并且返回接受余下的参数且返回结果的新函数的技术。
案例1：
object Demo08 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
//首先我们定义一个函数:
def f1(a:Int,b:Int):Int={a+b}
//现在我们把这个函数变一下形：
def f2(a:Int)(b:Int)={a+b}
//那么我们应用的时候，应该是这样用：f2(2)(3),最后结果都一样是5，这种方式（过程）就叫柯里
化。
val r1=f2(2)(3)
//柯里化实质上会演变成这样一个函数：
//接收一个参数a，返回一个匿名函数,
//该匿名函数又接收一个参数b,函数体为a+b
def f3(a:Int)=(b:Int)=>a+b
val f4=f3(2)
//请思考f4(3)的值是多少？答案是：5
f4(3)
}
}
示例2：
object Demo09 {
def f1(a:Int,b:Int,c:Int):Int={a+b+c}
def f2(a:Int)(b:Int)(c:Int):Int={a+b+c}
def f3(a:Int)(b:Int,c:Int):Int={a+b+c}
def f4(a:Int,b:Int)(c:Int):Int={a+b+c}
def main(args: Array[String]): Unit = {
//f1和f2的函数的体现的是传入三个数，马上得到结果
f1(1,2,3)
f2(1)(2)(3)
//f3函数则可以体现:延迟执行的思想以及固定易变因素的思想
val r1=f3(1)(2,3)
}
}
示例3：
object Demo10 {
def f1(a:Int,b:Int,f:(Int,Int)=>Int):Int={f(a,b)}
def f2(a:Int)(b:Int)(f:(Int,Int)=>Int):Int={f(a,b)}
def f3(a:Int,b:Int)(f:(Int,Int)=>Int):Int={f(a,b)}
def f4(a:Int)(b:Int,f:(Int,Int)=>Int):Int={f(a,b)}
def main(args: Array[String]): Unit = {
//调用f3
f3(2,3){(a:Int,b:Int)=>a+b}
//可简化为下面的形式，我们发现这和scala中很多函数的形式很相近,比如：for(x<-1 to 10){print()}
//所以，柯里化的另外一个作用是让用户灵活的自义定自建控制结构
f3(2,3){ +}
f3(2,3){ *_}
// 延迟处理思想
def f3(a:Int)=(b:Int)=>a+b
val f4=f3(2)
f4(3