类似于函数式Scala中的for循环

Question

我想创建一个仿真模型来学习 Scala 和函数式编程 (FP)。我已经有了所有的逻辑：创建一组代理（它只是一个List[Agent]，其中Agent 是一个定义单个成员的类，就像气体中的一个粒子）和一些功能（例如在空间中移动） ) 对人口“行动”。

我的问题出现了，因为 FP 中的不变性，我想多次对初始种群应用相同的函数。我想将这些函数应用于 N 轮的初始总体（在应用所有函数后定义一轮）。我不知道如何处理轮次之间的不可变值。

通常，我会做一个 for 循环，其中一个变量会改变它的值，但是当值是不可变的时你如何处理呢？

我的代码现在看起来像这样：

object Main extends App {
    val soc = Society(numAgents = 1000)        // Create a Society

    val agents = soc.initSociety()             // Init the society
    val movedAgents = soc.moveAgents(agents)   // Move the agents
}

方法被定义为返回List[Agent]，因此类型始终相同。

我已经看到一些使用foldleft 的解决方案，但我需要将函数 moveAgents 应用于它返回的内容。

Answer 1

您可以通过折叠获得moveAgents 的返回值。如果你只是想调用moveAgents方法n次，你可以这样做

val newAgents = (1 to n).foldLeft(soc.initSociety()) { (a, i) => soc.moveAgents(a) }

这相当于使用n 调用soc.moveAgents(soc.moveAgents(...(soc.initSociety()))) 对moveAgents 执行soc.moveAgents(soc.moveAgents(...(soc.initSociety())))

如果您有多个要应用的功能（每轮使用不同的功能），您可以执行相同的操作：

// n/3 because there are 3 functions
val newAgents = (1 to n/3).foldLeft(soc.initSociety()) { (a, i) => f3(f2(f1(a))) }

如果你有一个List 的函数，你可以试试这个：

val fs = List(f1, f2, f3)
val newAgents = (1 to (n/fs.size)).foldLeft(soc.initSociety()){ (a, i) => fs.foldLeft(a){ (ag, f) => f(ag) } }

Answer 2

如果每轮之间的中间值有任何兴趣...

val rounds = List.iterate(agents, n)(f _ andThen g andThen h)

Answer 3

任何简单的 for 循环都可以很容易地重写为 tal 递归，而 (tail) 递归通常可以写为 foldLeft。

第一种方法，简单循环。

def stimulate(soc: Society, n: Int): List[Agent] = {
  var agents = soc.initSociety()
  for (i <- 0 to n) {
    agents = soc.moveAgents(agents)
  }
  agents
}

第二种方法，递归。
（让我们删除那个 var）

def stimulate(soc: Society, n: Int): List[Agent] = {
  @annotation.tailrec
  def loop(i: Int, agents: List[Agent]): List[Agent] =
    if (i < n) loop(i + 1, agents = soc.moveAgents(agents))
    else agents

  loop(i = 0, agents = soc.initSociety())
}

第三种方法，折叠。
（让我们从递归中删除样板）

def stimulate(soc: Society, n: Int): List[Agent] =
  (0 to n).foldLeft(soc.initSociety()) { case (agents, _) =>
    soc.moveAgents(agents)
  }