概述
一、函数式编程
要被称为函数式，函数或方法不应该抛出任何异常。使用Optional<R> 类型作为返回值。
透明性：方法中没有任何操作会修改现有结构
使用Java8进行编程时，尽量使用Stream取代迭代操作。如果递归可以更简洁，且不带副作用，应该使用递归替换迭代。
"尾-递"迭代，不需要在不同的栈桢上保存每次递归计算的中间值。目前Java不支持这种优化，很多的现代JVM语言，比如Scala和Groovy都支持这种形式递归迭代的优化。
1.1 示例一：方法中没有任何操作会修改现有结构
获取列表的子集：
public static List<List<Integer>> findAllSubList(List<Integer> list) {
if (list.size()==0) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
res.add(Collections.emptyList());
return res;
}
Integer first = list.get(0);
List<Integer> subList = list.subList(1, list.size());
List<List<Integer>> allSubList = findAllSubList(subList);
List<List<Integer>> allSubList2 = insertAll(first, allSubList);
return concat(allSubList, allSubList2);
}
private static List<List<Integer>> concat(List<List<Integer>> allSubList, List<List<Integer>> allSubList2) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(allSubList);
res.addAll(allSubList2);
return res;
}
private static List<List<Integer>> insertAll(Integer item, List<List<Integer>> allSubList) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
for (List<Integer> a : allSubList) {
List<Integer> oneList = new ArrayList<>(a);
oneList.add(item);
res.add(oneList);
}
return res;
}
1.2 实例二：“尾-递”迭代
求n的阶乘：
方案一：迭代
/**
* 使用迭代计算阶乘
* r 和 i 在每轮迭代中都会更新
* @param n
* @return
*/
public static int factorialIterator(int n) {
int r = 1;
for (int i=1; i<=n; i++) {
r *= i;
}
return r;
}
方案二：使用递归
/**
* 使用递归 计算阶乘
* 比迭代都效率差：因为每次递归都需要创建栈桢
* @param n
* @return
*/
public static int factorialRecursive(int n) {
return n==1? 1 : n * factorialIterator(n-1);
}
方案三：使用Stream
/**
* 使用Stream 计算阶乘
* @param n
* @return
*/
public static int factorialStream(int n) {
return IntStream.rangeClosed(1, n).reduce(1, (x, y)->x*y);
}
方案四：递归的优化：“尾-递”迭代
/**
* 尾-递 迭代
* @param n
* @return
*/
public static int factorialTailIterator(int n) {
return factorialTailHelp(1, n);
}
/**
* 尾-递 迭代递帮助类
* @param acc
* @param n
* @return
*/
private static int factorialTailHelp(int acc, int n) {
return n==1?acc:factorialTailHelp(acc*n, n-1);
}
二、科里化
科里化：帮助你模块化函数，提高代码重用性的技术。
科里化表示一种将一个带有n元组参数的函数转换成n个一元函数链的方法。
三、函数式数据结构——持久化的
数据结构的值始终保持一致，不受其他部分变化的影响。
附加条件：所有使用持久化数据结构的用户都必须遵守这一“不修改“原则。不对返回值就行修改。
四、Stream的延迟计算
创建一个质数列表：
4.1 列表接口
/**
* @Date 2021/9/5
* @Author lifei
*/
public interface MyList<T> {
T head();
MyList<T> tail();
MyList<T> filter(Predicate<T> p);
default boolean isEmpty() {
return true;
}
}
4.2 延迟列表
public class LazyList<T> implements MyList<T> {
final T head;
final Supplier<MyList<T>> tail;
public LazyList(T head, Supplier<MyList<T>> tail) {
this.head = head;
this.tail = tail;
}
@Override
public T head() {
return head;
}
@Override
public MyList<T> tail() {
return tail.get();
}
@Override
public MyList<T> filter(Predicate<T> p) {
return isEmpty()?this:p.test(head())? new LazyList<>(head, ()->tail().filter(p)):tail().filter(p);
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return false;
}
}
4.3 创建一个无限延迟的列表
/**
* 创建一个无限延迟的列表
* @param n
* @return
*/
public static LazyList<Integer> from(int n) {
return new LazyList<>(n, ()->from(n+1));
}
4.4 创建一个无限延迟的质数列表
/**
* 创建一个无限循环的 质数列表
* @param numbers
* @return
*/
public static MyList<Integer> primes(MyList<Integer> numbers) {
return new LazyList<>(numbers.head(), ()->primes(numbers.tail().filter(n->n%numbers.head()!=0)));
}
4.5 使用无限延迟的质数列表
public static void main(String[] args) {
LazyList<Integer> numbers = from(2);
Integer res2 = numbers.head();
Integer res3 = numbers.tail().head();
Integer res4 = numbers.tail().tail().head();
System.out.println(res2);
System.out.println(res3);
System.out.println(res4);
System.out.println("创建一个无限延迟的质数列表");
MyList<Integer> primes = primes(numbers);
for (int i=0; i<30; i++) {
if (!primes.isEmpty()){
System.out.print(primes.head() + ", ");
primes = primes.tail();
}
}
System.out.println();
}
总结
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最后
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