试图理解 Scala 中的括号平衡递归

Question

我是 Scala 和函数式编程的新手。免责声明：是的，我正在 Coursera 上学习 Scala 课程，是的，这是作业的一部分。我在这里的唯一目标是获得一些帮助以了解此解决方案的工作原理，以便开发我自己的解决方案并熟悉函数式编程。

我坚持使用递归算法的这种实现来检查括号平衡。我根本不明白：

1. 函数的结构
2. 如何计算布尔表达式

def balance(chars: List[Char]): Boolean = {
  def balanced(chars: List[Char], open: Int): Boolean = {
    if (chars.isEmpty) open == 0
    else
    if (chars.head == '(') balanced(chars.tail,open+1)
    else
    if (chars.head == ')') open>0 && balanced(chars.tail,open-1)
    else balanced(chars.tail,open)
  }
  balanced(chars,0)
}

我的第一个疑问如下。内部函数立即开始计算布尔表达式

if (chars.isEmpty) open == 0

我的理解（可能是错误的）是这里将评估两个表达式：chars.isEmpty 和 open==0。 但是，参数open 似乎还没有在任何地方定义。那么为什么我没有收到错误消息？ 其次，我根本听不懂：

if (chars.head == '(') balanced(chars.tail,open+1)

balanced(chars.tail,open+1) 将在哪里进行评估以及如何评估？

假设我想检查"(" 是否有平衡括号。

if (chars.isEmpty) open == 0

会返回False，然后

if (chars.head == '(') balanced(chars.tail,open+1)

第一个表达式将为 TRUE，但第二个表达式呢？ "(" 没有尾巴，我也看不出open+1 是如何工作的，因为整数open 尚未在任何地方定义。我很困惑。

Answer 1

您误解了其中一项基本内容 - 函数定义。让我们跳过程序中最初不重要的部分：

def balance(chars: List[Char]): Boolean = {
  def balanced(chars: List[Char], open: Int): Boolean = { /* ... */ }
  balanced(chars,0)
}

注意balance 函数的第一行只是一个函数定义——它是一个局部函数。一旦控制流到达balanced(chars, 0) 行，它将调用此函数 - 因此open 变量将被初始化为0。

希望这能解决您的“未初始化变量”问题。如果您还有任何问题，请发表评论，我会尽力为您提供进一步的帮助。