选项上的折叠关系是什么,是等等还是折叠在Traversable上?

时间:2011-12-16 20:48:50

标签: scala functional-programming scalaz category-theory catamorphism

Scalaz为各种ADT提供了一个名为fold的方法,例如BooleanOption[_]Validation[_, _]Either[_, _]等。此方法基本上采用了对应的函数给定ADT的所有可能情况。换句话说,模式匹配如下所示:

x match {
  case Case1(a, b, c) => f(a, b, c)
  case Case2(a, b) => g(a, b)
  .
  .
  case CaseN => z
}

相当于:

x.fold(f, g, ..., z)

一些例子:

scala> (9 == 8).fold("foo", "bar")
res0: java.lang.String = bar

scala> 5.some.fold(2 *, 2)
res1: Int = 10

scala> 5.left[String].fold(2 +, "[" +)
res2: Any = 7

scala> 5.fail[String].fold(2 +, "[" +)
res6: Any = 7

同时,Traversable[_]类型有一个同名的操作,它遍历集合对其元素执行某些操作,并累积结果值。例如,

scala> List(2, 90, 11).foldLeft("Contents: ")(_ + _.toString + " ")
res9: java.lang.String = "Contents: 2 90 11 "

scala> List(2, 90, 11).fold(0)(_ + _)
res10: Int = 103

scala> List(2, 90, 11).fold(1)(_ * _)
res11: Int = 1980

为什么这两个操作被标识为同一个名字 - fold / catamorphism?我没有看到两者之间有任何相似之处/关系。我错过了什么?

2 个答案:

答案 0 :(得分:7)

我认为你遇到的问题是你看到这些东西是基于它们的实现,而不是它们的类型。考虑这种简单的类型表示:

List[A] = Nil 
        | Cons head: A tail: List[A]

Option[A] = None
          | Some el: A

现在,让我们考虑Option的折叠:

fold[B] = (noneCase: => B, someCase: A => B) => B

因此,在Option上,它会将所有可能的情况减少到B中的某个值,并返回该值。现在,让我们看一下List

的相同内容
fold[B] = (nilCase: => B, consCase: (A, List[A]) => B) => B

但请注意,我们在List[A]上有一个递归调用。我们必须以某种方式折叠,但我们知道fold[B]上的List[A]将始终返回B,因此我们可以像这样重写它:

fold[B] = (nilCase: => B, consCase: (A, B) => B) => B

换句话说,我们将List[A]替换为B,因为在给定B的类型签名的情况下折叠它将始终返回fold。现在,让我们看看foldRight的Scala(用例)类型签名:

foldRight[B](z: B)(f: (A, B) ⇒ B): B

说,这会让你想起什么吗?

答案 1 :(得分:5)

如果您认为“折叠”为“通过操作使用种子值缩小容器中的所有值”,并且您认为Option可以作为最多只能包含一个值的容器,那么这将开始有意义。

实际上,foldLeft具有相同的签名,并且如果您在空列表中使用它而无效,并且在仅包含一个元素的列表上使用它,则会给出完全相同的结果:

scala> val opt : Option[Int] = Some(10)
opt: Option[Int] = Some(10)

scala> val lst : List[Int] = List(10)
lst: List[Int] = List(10)

scala> opt.foldLeft(1)((a, b) => a + b)
res11: Int = 11

scala> lst.foldLeft(1)((a, b) => a + b)
res12: Int = 11

fold也在Scala标准库中的ListOption上定义,具有相同的签名(我相信它们都从特征中继承它)。再一次,你在单身人士名单上获得与在某些人身上相同的结果:

scala> opt.fold(1)((a, b) => a * b)
res25: Int = 10

scala> lst.fold(1)((a, b) => a * b)
res26: Int = 10

我对fold / Option /等的Scalaz的Either不是100%肯定,你在那里提出了一个很好的观点。它似乎与我习惯的“折叠”具有完全不同的签名和操作。