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发布于 2024-08-12 / 33 阅读
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函数式编程要掌握的知识点有哪些?

函数式编程是一种编程范式,强调使用函数和避免状态变化和可变数据。以下是函数式编程要掌握的一些关键知识点:

1. 纯函数

  • 定义:纯函数是指给定相同的输入总是返回相同的输出,并且没有任何可观察的副作用。

  • 示例

    const add = (a, b) => a + b;

2. 不可变性

  • 定义:不可变性指的是数据一旦创建就不能被修改。任何修改数据的操作都会返回一个新的数据副本。

  • 示例

    const arr = [1, 2, 3];
    
    const newArr = [...arr, 4]; // 使用扩展运算符创建新数组

3. 高阶函数

  • 定义:高阶函数是指接受一个或多个函数作为参数,或返回一个函数作为结果的函数。

  • 示例

    const map = (fn, arr) => arr.map(fn);

4. 函数组合

  • 定义:函数组合是将多个函数组合成一个函数,其中每个函数的输出作为下一个函数的输入。

  • 示例

    const compose = (f, g) => x => f(g(x));

5. 柯里化

  • 定义:柯里化是将一个多参数函数转换为一系列单参数函数的过程。

  • 示例

    const add = a => b => a + b;
    
    const addFive = add(5);
    
    console.log(addFive(3)); // 输出 8

6. 递归

  • 定义:递归是函数调用自身的技术,用于解决问题的分解。

  • 示例

    const factorial = n => (n === 0 ? 1 : n * factorial(n - 1));

7. 惰性求值

  • 定义:惰性求值是指表达式在需要时才计算,而不是在定义时计算。

  • 示例

    const lazyValue = () => 2 + 2;

8. 不可变数据结构

  • 定义:使用不可变数据结构来避免状态变化。

  • 示例

    const obj = { a: 1 };const newObj = { ...obj, b: 2 }; // 使用扩展运算符创建新对象

9. Monad

  • 定义:Monad 是一种设计模式,用于处理函数式编程中的副作用。

  • 示例

    class Maybe {
    
      constructor(value) {
    
        this.value = value;
    
      }
    
      static of(value) {
    
        return new Maybe(value);
    
      }
    
      map(fn) {
    
        return this.value ? Maybe.of(fn(this.value)) : Maybe.of(null);
    
      }
    
    }

10. 尾递归优化

  • 定义:尾递归优化是一种优化技术,用于优化递归函数的性能。

  • 示例

    const factorial = (n, acc = 1) => (n === 0 ? acc : factorial(n - 1, n * acc));

11. 函数签名

  • 定义:函数签名描述了函数的输入和输出类型,有助于理解函数的行为和用途。

  • 示例

    // TypeScript 示例

    const add: (a: number, b: number) => number = (a, b) => a + b;

12. 部分应用

  • 定义:部分应用是指固定一个函数的一些参数,生成一个新的函数。

  • 示例

    const add = (a, b) => a + b;
    
    const addFive = add.bind(null, 5);
    
    console.log(addFive(3)); // 输出 8

13. Point-Free 风格

  • 定义:Point-Free 风格是一种编写函数的方式,不显式地提及函数的参数。

  • 示例

    const add = (a, b) => a + b;
    
    const increment = add.bind(null, 1);

14. Functor

  • 定义:Functor 是一个实现了 map 方法的容器类型,用于在容器内应用函数。

  • 示例

    class Functor {
    
      constructor(value) {
    
        this.value = value;
    
      }
    
      map(fn) {
    
        return new Functor(fn(this.value));
    
      }
    
    }

15. Applicative

  • 定义:Applicative 是一种 Functor,它不仅可以在容器内应用函数,还可以在容器内应用多个参数。

  • 示例

    class Applicative extends Functor {
    
      ap(f) {
    
        return f.map(this.value);
    
      }
    
    }

16. Foldable

  • 定义:Foldable 是一种数据结构,可以被折叠(或归约)成一个单一的值。

  • 示例

    const sum = (arr) => arr.reduce((acc, val) => acc + val, 0);

17. Traversable

  • 定义:Traversable 是一种数据结构,可以被遍历并应用函数,结果仍然是一个 Traversable。

  • 示例

    const traverse = (fn, arr) => arr.map(fn);

18. 管道操作

  • 定义:管道操作是一种将多个函数按顺序组合起来的方式,每个函数的输出作为下一个函数的输入。

  • 示例

    const pipe = (...fns) => (x) => fns.reduce((v, f) => f(v), x);

19. 代数数据类型(ADT)

  • 定义:代数数据类型是一种复合类型,通过组合其他类型来构建。

  • 示例

    // TypeScript 示例
    
    type Option<T> = Some<T> | None;
    
    class Some<T> {
    
      constructor(public value: T) {}
    
    }
    
    class None {}

20. 模式匹配

  • 定义:模式匹配是一种检查数据结构并根据其形状执行代码的技术。

  • 示例

    // TypeScript 示例
    
    const match = (value) => ({
    
      Some: (fn) => (value instanceof Some ? fn(value.value) : match(value)),
    
      None: (fn) => (value instanceof None ? fn() : match(value)),
    
      run: () => value,
    
    });

21. 记忆化

  • 定义:记忆化是一种优化技术,通过缓存函数的计算结果来避免重复计算。

  • 示例

    const memoize = (fn) => {
    
      const cache = {};
    
      return (...args) => {
    
        const key = JSON.stringify(args);
    
        if (!cache[key]) {
    
          cache[key] = fn(...args);
    
        }
    
        return cache[key];
    
      };
    
    };

22. 惰性求值

  • 定义:惰性求值是一种计算策略,只有在需要时才计算表达式的值。

  • 示例

    const lazyValue = () => 2 + 2;

23. 流(Streams)

  • 定义:流是一种处理数据序列的抽象,可以按需生成和处理数据。

  • 示例

    const stream = require('stream');
    
    const readable = new stream.Readable({
    
      read() {
    
        this.push('data');
    
        this.push(null);
    
      }
    
    });
    
    readable.on('data', (chunk) => {
    
      console.log(chunk.toString());
    
    });

24. 事件驱动编程

  • 定义:事件驱动编程是一种编程范式,程序的执行流由事件触发。

  • 示例

    const EventEmitter = require('events');
    
    const emitter = new EventEmitter();
    
    emitter.on('event', () => {
    
      console.log('An event occurred!');
    
    });
    
    emitter.emit('event');

25. 代数效应

  • 定义:代数效应是一种处理副作用的方式,通过将副作用抽象为可组合的操作。

26. 类型系统

  • 定义:类型系统用于定义和检查程序中的数据类型,确保类型安全。

  • 示例

    // TypeScript 示例

    const add = (a: number, b: number): number => a + b;

27. 类型类

  • 定义:类型类是一种抽象,定义了一组操作,这些操作可以应用于多种类型。

  • 示例

    // TypeScript 示例

    interface Functor<T> {
    
      map<U>(fn: (x: T) => U): Functor<U>;
    
    }

29. 类型推断

  • 定义:类型推断是编译器自动推断表达式类型的能力。

  • 示例

    // TypeScript 示例

    let x = 3; // x 被推断为 number 类型

30. 类型别名

  • 定义:类型别名用于为复杂类型定义一个简短的名称。

  • 示例

    // TypeScript 示例
    
    type Point = { x: number; y: number };
    
    const point: Point = { x: 1, y: 2 };

掌握这些知识点将帮助你更深入地理解和应用函数式编程。


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