Scala高阶函数入门

最新推荐文章于 2022-08-26 22:44:26 发布

半坡人

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本文围绕Scala高阶函数展开，介绍了高阶函数定义，即使用其他函数作参数或返回函数的函数。还阐述了函数作为值、匿名函数、函数参数的用法，展示了map、filter等有用高阶函数的应用，最后讲解了柯里化，即把接受两个参数的函数变为接收一个参数函数的过程。

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概述

高阶函数是指使用其他函数作为参数、或者返回一个函数作为结果的函数。在Scala中函数是“一等公民”，所以允许定义高阶函数。这里的术语可能有点让人困惑，我们约定，使用函数值作为参数，或者返回值为函数值的“函数”和“方法”，均称之为“高阶函数”。

1.作为值的函数

在scala中，函数就像其他数据一样，你可以在变量中存放函数：

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val n = fun _ // _表示将函数fun作为一个值赋给了变量n，相当于该函数又有了一个名字n
    val result = n(3)
    println(result) //2
  }
  def fun(x:Int): Int ={
    x-1
  }

2.匿名函数

scala中，不需要给每个函数命名，正如你不需要给每个数字命名一样。以下是一个匿名函数：

 (x:Int)=>x-1

相当于把一个函数简写了：

 def fun(x:Int): Int ={
    x-1
 }

同样，匿名函数也可以赋给一个变量：

 val f = (x:Double)=>x-1
 Array(3.12,5.23,8.35).map(f).foreach(println)
 //这里map中得函数变量将集合里的每个元素-1
 
 Array(3.12,5.23,8.35) map{f} foreach(println)
 //也可以使用{}以及中置表示法(没有句点)，这种方法比较常见

3.函数参数

（1）基本用法：

函数既然可以被当作变量以及使用匿名函数简写，当然也能被当作参数，这便是高阶函数最终形奥义。
在一般函数中，使用的都是基本数据类型作为参数：

def fun(a:Int,b:Double):Double={
   a+b
}

把简写的函数当作参数和基本参数放进一个函数（高阶）里，解决更复杂的逻辑：

def fun(x: Int, f: (Double) => Double): Double = f(x)

一般格式：
def 函数名 (…,函参名(参数类型)=>结果类型)=表达式/调用函数参数

（2）产生新的函数

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val newfun = mulFun(5) //这里返回了一个5*x的函数
    print(newfun(3)) //15
  }
  def mulFun(factoy:Int)=(x:Int)=>x*factoy //返回一个匿名函数

疑问：这和在普通函数里调用其他函数有什么不一样吗？

如果将一个数值9和一个函数Math.sqrt传入上述高阶函数中：

val res = fun(9, Math.sqrt) //3.0

或者将9和自定义的平方函数传入:

val res = fun(9,(x:Double)=>x*x) //81.0

结论：普通方法只能一次性的调用一种功能，高阶函数通过传入不同的函数参数可以自由选择，完成更多种功能，更灵活多变一些。

（3）自动推断
当你将一个匿名函数当作参数传给另一个函数时，scala会自动帮你推断函数的类型信息：
比如，你的代码原本是这样的：
val res = fun(9,(x:Double)=>x*2)
可以写成这样：
val res = fun(9,_*2)
注意：只有当参数只在后面出现一次，才能用_替代

从舒适度上来讲，这是终极版本了，但前提是这些简写方式在参数类型已知的情况下有效：
val fun = _ *2 //错误，无法推断
val fun = (_:Double)*3 // ok

3.一些有用的高阶函数

(1 to 9).map(10* _).foreach(print)
map()将一个函数应用到某个集合的所有元素并返回结果，foreach()将所有元素遍历，用print打印。
(1 to 9).filter(_%2==0) //2 4 6 8
过滤可以被2 整除的数。
(1 to 9).reduce(_ + _) //带两个参数的函数
遍历从左到右的所有元素，等同于(((1+2)+3)+4)+…+9,每次计算的结果赋给左边的参数，后面的赋给右边，reduce默认为reduceLeft，与reduceRight相反。
“Alice has a pretty face”.split(" ").sortWith(_.length < _.length)
输出一个按长度递增的Array数组：(a, has, face, Alice, pretty)
(1 to n).foldLeft(1)(_ * _) //120
输出1-n的阶乘，若n<=1,则返回1,使用柯里化的高阶函数。

4.柯里化

指将原来接受两个参数的函数变成接收一个参数函数的过程：
两个参数：

def mul(x:Int,y:Int) = x*y

一个参数，返回一个函数:

def mul(x:Int) = (y:Int) => x*y

要计算两个数二点乘积，你需要调用：

mul (2)(3) //6

最终形态——scala支持如下的简写来定义这样的柯里化函数：

def mul(x:Int)(y:Int)=x*y
//调用
mul(2)(3)