前言
在學習 Haskell 時,我遇到了這種寫法:
sum (takeWhile (<10000) (filter odd (map (^2) [1..])))
這段代碼的意思是,找出自然整數中小于 10000 的同時是乘方數和奇數的數字,再把這些數加總。由于 Haskell 的懶運算特性,上面的程序并不會立馬生成從 1 到 無限大的自然數列表,而是會等待 takeWhile 指令,再生成符合條件的列表。如果用 JS 來寫,很難寫出這么簡潔高表達性的代碼。一個可能的思路就是寫個 while 循環,然后找到符合條件的數進行加總。這個比較簡單,我就不演示了。
但是如果我們要用高階函數來模擬 Haskell 的寫法,就要想個辦法實現懶運算了。提到懶,首先想到的就是 Iterator 。沒人踢它一腳告訴它 next(),它會一直坐那兒不動的。
現在我們就來用 Iterator 來實現一個懶運算。
首先定義一個生成從 1 到無窮大自然數的 generator :
const numbers = function*() { let i = 1 while (true) { yield i++ }}由于只有在 generator 執行后生成的 iterable 上執行 next() 方法,yield 才會執行,所以我們要做的主要工作就是實現不同的 next 方法,達到目的。
我們需要先創建一個工廠函數 Lazy,Lazy 封裝了我們的各種目標操作 :
const Lazy = iterator => { const next = iterable.next.bind(iterable) const map = () => {} const filter = () => {} const takeWhile = () => {} return { next, map, filter, takeWhile, }我們先實現 map 方法,它會把每次 next 返回的值根據提供的回調函數進行修改:
const map = f => { const modifiedNext = () => { const item = next() const mappedValue = f(item.value) return { value: mappedValue, done: item.done, } } const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext } return lazy(newIter)}再定義 filter 方法,它會讓 next 只返回符合判斷條件的值:
const filter = predicate => { const modifiedNext = () => { while (true) { const item = next() if (predicate(item.value)) { return item } } } const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext } return lazy(newIter)}最后,定義 takeWhile,它會限制 next 執行的條件,一旦條件不滿足,則停止執行 next 并返回歷史執行結果:
const takeWhile = predicate => { const result = [] let value = next().value while (predicate(value)) { result.push(value) value = next().value } return result}主要的方法都定義完了,現在把它們合并起來:
const Lazy = iterable => { const next = iterable.next.bind(iterable) const map = f => { const modifiedNext = () => { const item = next() const mappedValue = f(item.value) return { value: mappedValue, done: item.done, } } const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext } return lazy(newIter) } const filter = predicate => { const modifiedNext = () => { while (true) { const item = next() if (predicate(item.value)) { return item } } } const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext } return lazy(newIter) } const takeWhile = predicate => { const result = [] let value = next().value while (predicate(value)) { result.push(value) value = next().value } return result } return Object.freeze({ map, filter, takeWhile, next, })}const numbers = function*() { let i = 1 while (true) { yield i++ }}
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