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环球热议:读编程与类型系统笔记05_函数类型

来源：博客园


(资料图)

1.策略模式

1.1.在运行时从一组算法中选择某个算法

1.1.1.封装一组算法

1.1.2.在运行时使用其中一个算法

1.2.把算法与使用算法的组件解耦

1.3.面向对象实现

1.3.1.惯例实现

1.3.2.IStrategy接口

1.3.3.ConcreteStrategy1类

1.3.4.ConcreteStrategy2类

1.3.5.通过IStrategy接口使用算法的Context类

1.3.6.常见原因

1.3.6.1.依赖接口的方法

1.3.6.2.设计模式在20世纪90年代流行起来

1.3.6.3.当时并不是所有主流编程语言都支持一等函数

1.4.函数式实现

1.4.1.Context类

1.4.2.concreteStrategy1()函数

1.4.3.concreteStrategy2()函数

1.4.4.更简洁的实现

2.函数的类型

2.1.函数的签名

2.2.函数的实参类型和返回类型决定了函数的类型

2.3.两个函数接受相同的实参，并返回相同的类型

2.3.1.函数具有相同的类型

3.一等函数

3.1.将函数赋值给变量，并像处理类型系统中的其他值一样处理它们

3.2.一等公民

3.2.1.赋予它们与其他值相同的权利

3.2.2.有类型

3.2.3.可被赋值给变量

3.2.4.可作为实参传递

3.2.5.可被检查是否有效

3.2.6.在兼容的情况下可被转换为其他类型

4.状态机

4.1.有一组状态，以及状态之间的转移

4.2.以给定状态（也叫作开始状态）开始；如果满足特定条件，就能转移到另外一个状态

4.3.经典的状态机

4.3.1.将状态集合定义为一个枚举

4.3.2.跟踪当前的状态

4.3.3.使用覆盖所有可能状态的switch语句来获得所希望的行为

4.3.4.使用switch语句的状态机

4.3.4.1.缺点

4.3.4.1.1.状态没有与想要在每种状态下运行的逻辑联系在一起
4.3.4.1.2.状态和转移作为一个单独的枚举进行维护，有不同步的风险

4.4.使用函数的状态机

4.4.1.状态完全是由一个函数来表示

4.4.2.不需要单独跟踪状态

4.4.2.1.状态与处理逻辑保持同步

4.4.2.2.去掉了枚举

4.4.2.3.去掉状态属性

4.4.2.4.去掉处理转交给合适方法的switch语句

4.4.3.更简洁的实现

4.4.3.1.缺点：每种状态关联更多信息要显式声明可能的状态和转移

4.5.使用和类型的状态机

4.5.1.把每种状态表示为一个单独的类型

4.5.2.整个状态机表示为可能状态的一个和类型

4.5.3.把状态机分解到类型安全的组件中

4.5.4.比依赖函数的实现更长

4.5.4.1.优点：允许我们在每种状态中添加属性和成员，把它们组合在一起

4.6.不使用switch语句的状态机

5.延迟计算

5.1.可以传递函数而不是传递实际的值，并在需要值的时候调用这些函数

5.2.纯粹的面向对象结构可以实现，但是代码比函数式多得多

5.3.许多函数式编程语言共有的特征

5.3.1.所有内容都是尽可能晚计算的

5.4.lambda

5.4.1.匿名函数

5.4.2.一次性函数

5.4.2.1.只会引用这种函数一次，所以为其命名就成了多余的工作

6.立即计算

6.1.立即得到并传递值，即使我们在以后决定丢弃该值

6.2.命令式编程语言（如TypeScript、Java、C#和C++）

7.一阶函数

7.1.普通函数

7.2.接受一个或多个非函数实参并返回一个非函数类型的“标准”函数

8.高阶函数

8.1.定义：把所有接受或返回其他函数的函数

8.1.1.二阶函数

8.1.1.1.接受一个一阶函数作为实参或者返回一个一阶函数的函数

8.1.2.三阶函数

8.1.2.1.接受二阶函数作为实参或者返回二阶函数的函数

8.2.基础算法

8.2.1.map()

8.2.1.1.给定某个类型的值的一个集合

8.2.1.2.对其中每个值调用一个函数

8.2.1.3.返回结果集合

8.2.1.4.自制map

8.2.1.4.1.一个T数组和一个函数作为实参
8.2.1.4.2.该实参函数接受项目T作为实参，并返回U类型的一个值
8.2.1.4.3.函数把结果添加到一个U数组中

8.2.1.5.C# System.Linq Select()

8.2.1.6.Java java.util.stream map()

8.2.2.filter()

8.2.2.1.给定一个数据项集合和一个条件

8.2.2.2.过滤掉不满足该条件的数据项

8.2.2.3.返回满足该条件的数据项集合

8.2.2.4.自制filter

8.2.2.4.1.输入数组的类型为T
8.2.2.4.2.过滤函数接受T作为实参，并返回boolean结果
8.2.2.4.2.1.谓词

8.2.2.4.2.1.1.接受一个实参并返回一个boolean的函数

8.2.2.4.3.返回过滤后的输出

8.2.2.5.C# System.Linq Where()

8.2.2.6.Java java.util.stream filter()

8.2.3.reduce()

8.2.3.1.将所有集合项合并为一个值

8.2.3.1.1.创建一个初始值
8.2.3.1.2.遍历集合并把每个数据项与累积项合并，不断累积结果
8.2.3.1.3.遍历完集合后返回累积结果

8.2.3.2.自制reduce

8.2.3.2.1.泛型函数
8.2.3.2.1.1.实参为T数组
8.2.3.2.1.2.实参T类型的一个初始值

8.2.3.2.1.2.1.需要处理输入数组为空的情况

8.2.3.2.1.3.实参一个接受两个T类型的实参并返回T类型的结果

8.2.3.3.C# System.Linq Aggregate()

8.2.3.4.Java java.util.stream reduce()

8.2.3.5.没有幺半群时

8.2.3.5.1.考虑初始值是什么
8.2.3.5.2.在哪个方向上进行缩减

8.3.抽象代数

8.3.1.处理集合以及集合上的操作

8.3.2.T值集合上的一个操作

8.3.2.1.类型T的一个操作接受两个T作为实参，并返回另一个T，即(T, T) => T

8.3.3.单位元

8.3.3.1.T的一个元素id

8.3.3.2.操作op(x, id) == op(id, x) == x

8.3.3.3.id与其他任何元素合并起来，并不会改变其他元素

8.3.3.3.1.操作是加法时，单位元是0
8.3.3.3.2.操作是乘法时，单位元是1
8.3.3.3.3.操作为字符串连接时，单位元是“”（空字符串）

8.3.4.相关性

8.3.4.1.操作的一个属性

8.3.4.2.对元素序列应用操作的顺序并不重要，因为最终结果是相同的

8.3.4.3.op(x, op(y, z)) == op(op(x, y), z)

8.3.4.3.1.加法
8.3.4.3.2.乘法
8.3.4.3.3.减法
8.3.4.3.4.连接两个字符串的首字母

8.3.5.幺半群（monoid）

8.3.5.1.有一个单位元

8.3.5.2.具有相关性

8.3.5.3.不要求提供初始值

8.3.5.3.1.在集合为空时默认使用单位元

8.3.6.半群（semigroup）

8.3.6.1.没有单位元

8.3.6.1.1.把初始值放到第一个元素的左边或者最后一个元素的右边很重要

8.3.6.2.具有相关性

关键词： 编程语言 面向对象