Scala中的简单税收计算

Question

假设我正在编写一个具有两个功能的玩具税计算器：

// calculate the tax amount for a particular income given tax brackets
def tax(income: BigDecimal, brackets: Seq[Bracket]): BigDecimal = ???

// calculate the min. income for a particular tax rate given tax brackets 
def income(taxRate: BigDecimal, brackets: Seq[Bracket]) = ???

我这样定义一个税级：

case class Bracket(maxIncomeOpt: Option[BigDecimal], rate: BigDecimal)

Bracket(Some(BigDecimal(10)), BigDecimal(10)) 表示10% 的税级，用于收入超过10 Bracket(Some(BigDecimal(20)), BigDecimal(20)) 表示20% 的税级高于20
Bracket(None, BigDecimal(30)) 表示30% 的税级用于任何收入

现在我正在编写函数tax，如下所示：

def tax(income: BigDecimal, brackets: Seq[Bracket]): BigDecimal = {
  val (_, result) = brackets.foldLeft((BigDecimal(0), income)) { case ((result, rest), curr) =>
    val taxable = curr.maxIncomeOpt.fold(rest)(_.min(rest))
    (result + taxable * curr.rate / 100.0, rest - taxable)
  }
  result
} 

函数tax 似乎有效，但认为Seq[Bracket] 不是定义税级的最佳方式。税级是不相交的“背靠背”区间的排序序列，末尾有一个开区间。您如何定义税级？

Answer 1

考虑使用代数数据类型定义括号并使用PositiveInfinity 模拟开区间的解决方案

abstract class TaxBracket(val from: Double, val to: Double, val rate: Double) {
  def tax(income: Double) = {
    if (income >= from)
      if (to.isPosInfinity) (income - from) * rate
      else if (income - to > 0) (to - from) * rate
      else (income - (from - 1)) * rate
    else
      0.0
  }
}
case object A extends TaxBracket(0, 12500, 0.0)
case object B extends TaxBracket(12501, 50000, 0.2)
case object C extends TaxBracket(50001, 150000, 0.4)
case object D extends TaxBracket(150001, Double.PositiveInfinity, 0.45)

现在税收计算简化为

def tax(income: Double, bands: List[TaxBracket]): Double =
  bands.map(_.tax(income)).sum

例如，使用上面定义的UK tax bands，我们得到

tax(60000, List(A, B, C, D)) // res0: Double = 11499.8

可以验证here。

要获得给定有效税率的最低收入，请尝试

def income(etr: Double, bands: List[TaxBracket]): Option[Double] = {
  bands.map(b => (b.from, b.to)).find { case (from, to) =>
    if (to.isPosInfinity) true
    else (tax(to, bands) / to) >= etr
  }.map { case (lowerBound, upperBound) => lowerBound }
}

income(0.4, List(A, B, C, D)) // res1: Option[Double] = Some(150001.0)

Answer 2

我建议大致相同，List[Tuple[Double, Double]] 作为原始形式。

元组在语义上是(lower_bound, tax_rate_in_range)。关键区别在于行为的基本单位是税收表，而不是单个括号。在此核心数据定义的计划内，如果数字括号变大，您可以添加优化，并且您可以为简单的解决方案保留重要的不变量，例如保持由lower_bound 排序的列表。

Answer 3

我会将税级定义为分段常数函数：

def taxBracket(i: Int): Float = {
  case _ if i < 10 => 0.1
  case _ if i < 20 => 0.2
  case _ => 0.3
}

它易于阅读，易于对任何类型的值进行自定义行为（假设它在某处或任何地方变为线性，实际上，您可以根据需要将各个部分捆绑在一起），并且计算金额 N 的税很简单该函数在 0 和 N 之间的数值积分。