函数式编程之组合性:函数式编程为什么如此吸引人?

本文探讨了从LISP的列表处理理念出发,如何应用map、filter、reduce等函数式编程技巧,特别是在Java 8 Stream API中的实践。通过实例展示了如何利用这些工具计算学生中男生数量,并结合面向对象编程进行组合。文章强调了列表转换方法的表达性和代码优化潜力。

=====================================================================

函数式编程探索是从LISP语言开始,LISP源自“List Processing”,指明了这个语言的核心概念:List列表,最为常用的数据结构。

LISP认为大部分操作最后都可归为列表转换,即数据经过一系列的列表转换会得到一个结果。要理解这一系列转换,就要先理解每个基础的转换:map、filter和reduce等,MapReduce也就源自函数式编程里列表转换的模式。

若能正确理解,就能抛弃for循环。

比如,我有一组数[1、2、3、4]:

[](()map

把一组数据通过一个函数映射为另一组数据。

经过map操作,这里用作映射的函数是乘以2,即这组数都乘2,就得到一组新数[2、4、6、8]。

[](()filter

把一组数据按照某个条件进行过滤,只有满足条件的数据才会留下。

过滤函数:大于2,即只有大于2的数 《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】 才会留下,得到的结果就是[3、4]。

[](()reduce

把一组数据按照某个规则,归约为一个数据。

做个reduce操作,其归约函数是一个加法操作,也就是这组数里面的每个元素相加,最终会得到一个结果,也就是 1+2+3+4=10。

现在想知道学生里男生总数,可给Student类新增性别字段:

传统写法:

按列表转换思维,首先,过程分解:

  • 取出性别字段

  • 判别性别是否为男性

  • 计数加1

刚好对应map、filter、reduce:

  • map取出学生的性别字段

  • filter过滤性别男

  • reduce归约函数加1

分解后映射到代码上。Java 8也支持列表转换。为兼容原有API,提供了新接口Stream:,可将其理解成List的另一种表现形式。

于是使用Java8 Stream的写法:

基本和操作步骤对应,只是多了步将性别转换成1,便于后面计算。

map、filter和reduce只是最基础的三个操作,列表转换可提供操作要更多。只是大多数在这三基础封装。

比如,上面最后两步map、reduce,Java8 Stream接口提供了count:

同是处理一组数据,推荐函数式的列表转换,而非传统for循环:

  • 更有表达性的写法,案例也看到了,和我们想做的事一一对应

  • 这里提取出来比较性别的方法,它就是一个可以用作组合的基础接口,可以在多种场合复用

结构化编程提供的控制结构也是一层封装。熟悉函数式编程后,这些代码理解起来同那些控制结构无本质区别,只是抽象级别更高,提供更好表达性。

代码的表达性,有一个描述了做什么的接口后,具体怎么做就可以在背后不断优化了。

比如,如果一个列表的数据特别多,可考虑并发处理,而这种优化对使用端透明。MapReduce 甚至将运算分散到不同的机器上执行,但背后逻辑都一样。

[](()面向对象与函数式编程的组合

============================================================================

  • 面向对象组合的元素是类和对象

  • 函数式编程组合的是函数

内容概要:本文介绍了一个关于超声谐波成像中幅度调制聚焦超声所引起全场位移和应变的分析模型,并提供了基于Matlab的代码实现。该模型旨在精确模拟和分析在超声谐波成像过程中,由于幅度调制聚焦超声作用于生物组织时产生的力学效应,包括全场的位移与应变分布,从而为医学成像和治疗提供理论支持和技术超声谐波成像中幅度调制聚焦超声引起的全场位移和应变的分析模型(Matlab代码实现)手段。文中详细阐述了模型构建的物理基础、数学推导过程以及Matlab仿真流程,具有较强的理论深度与工程应用价值。; 适合人群:具备一定声学、生物医学工程或力学背景,熟悉Matlab编程,从事医学成像、超声技术或相关领域研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①用于超声弹性成像中的力学建模与仿真分析;②支持高强度聚焦超声(HIFU)治疗中的组织响应预测;③作为教学案例帮助理解超声与组织相互作用的物理机制;④为相关科研项目提供可复用的Matlab代码框架。; 阅读建议:建议读者结合超声物理和连续介质力学基础知识进行学习,重点关注模型假设、偏微分方程的数值求解方法及Matlab实现细节,建议动手运行并修改代码以加深理解,同时可拓展应用于其他超声成像或治疗场景的仿真研究。
### 关于PAT Basic Level Practice的测试点及题目解析 #### 题目难度分级 PAT(Programming Ability Test)是由浙江大学举办的计算机程序设计能力考试,分为不同级别。其中乙级即Basic Level主要面向初学者,考察基本编程技能[^1]。 #### 测试点特点 对于PAT Basic Level中的某些特定题目而言,其测试点设置较为严格。例如,在处理字符串匹配类问题时,需要注意算法逻辑中何时应当终止循环以防止不必要的重复计算;而在涉及数值运算的问题里,则可能因为边界条件而增加复杂度[^3]。 #### 编程语言的选择影响 值得注意的是,尽管大部分简单题目可以作为学习某种新语言的良好实践材料,但在实际操作过程中可能会遇到由于所选语言特性而导致难以通过全部测试点的情况。比如Java在面对部分效率敏感型试题时表现不佳,这可能是由于该语言本身的执行速度相对较慢以及内存管理方式等因素造成的。因此有时不得不转而采用其他更适合解决此类问题的语言版本来完成解答[^2]。 ```cpp #include<bits/stdc++.h> using namespace std; int a[100000]; int c=1; void getPrime(){ int flag=0; for(int i=2;i<105000;i++){ flag=1; for(int j=2;j<=sqrt(i);j++){ if(i%j==0){ flag=0; break; } } if(flag==1) a[c++]=i; } } int main(){ int m,n,i,t=1; scanf("%d %d",&m,&n); getPrime(); for(i=m;i<=n;i++){ if(t%10==1){ printf("%d",a[i]); t++; }else{ printf(" %d",a[i]); t++; } if((t-1)%10==0) printf("\n"); } return 0; } ``` 上述C++代码展示了如何实现一个简单的质数打印功能,并且针对输出格式进行了特殊处理以满足特定要求。这段代码很好地体现了编写高效解决方案的重要性,尤其是在应对像PAT这样的在线评测系统时[^4]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值