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小編精選 - 技術文章翻譯 · 11月15日

函數式程式設計指南

函數式程式設計因其提供高效且可擴展的解決方案的能力而受到歡迎。這是一種聲明式程式設計方法，重點是指定程式應該完成什麼，而不是如何完成它。

在這篇文章中，我們將研究函數式程式設計的核心概念和優點，並探討一些最受歡迎的函數式程式語言。

我們開始吧

什麼是函數式程式設計？

函數式程式設計是一種聲明式程式設計範式，專注於依序應用純函數來解決複雜問題。它將函數視為一等公民，允許它們作為參數傳遞給其他函數，作為函數的值返回，並儲存在資料結構中。

👉函數式程式設計擅長數學函數，其中值沒有任何相關性，並且不使用物件導向程式設計中使用的共享狀態和可變資料等概念。

功能性的

函數式程式設計的核心概念

1️⃣first class citizen：

函數被視為資料類型變數，可以像任何其他變數一樣使用。

範例：在JavaScript中，我們可以將一個函數作為參數傳遞給另一個函數，就像傳遞變數一樣。

function add(x, y) {
  return x + y;
}

function multiply(x, y) {
  return x * y;
}

function calculator(operation, x, y) {
  return operation(x, y);
}

console.log(calculator(add, 2, 3)); // Output: 5
console.log(calculator(multiply, 2, 3)); // Output: 6

在此範例中， calculator函數將另一個函數（加法或乘法）作為參數，並使用它來執行計算。

2️⃣遞歸：

函數式程式避免在每次執行時建立不同輸出的結構。相反，遞歸函數會重複呼叫自身，直到達到所需的狀態或解決方案（稱為基本情況）。

範例：在Python中，我們可以使用遞歸來計算數字的階乘。

def factorial(n):
  if n == 0:
    return 1
  else:
    return n * factorial(n-1)

print(factorial(5)) // Output: 120

在此範例中， factorial函數重複呼叫自身，直到到達基本情況(n == 0) ，此時它會傳回最終結果。

3️⃣不變性：

變數建立後不能修改。這確保了程式的狀態在整個執行期間保持不變。

範例：在Haskell中，我們可以建立一個不可變列表，然後使用函數建立一個元素經過轉換的新列表。

myList = [1, 2, 3, 4, 5]

doubleList = map (*2) myList

print doubleList // Output: [2, 4, 6, 8, 10]

在這個範例中， myList變數是不可變的，我們透過將map函數應用於 myList 來建立一個新清單doubleList 。原名單不變。

4️⃣純函數：

如果給定的輸入相同且沒有副作用，純函數會產生相同的輸出。

範例：在JavaScript中，我們可以建立一個純函數，它將字串作為輸入並傳回刪除所有元音的字串。

function removeVowels(str) {
  return str.replace(/[aeiou]/gi, '');
}

console.log(removeVowels("Hello World")); // Output: "Hll Wrld"
console.log(removeVowels("Hello World")); // Output: "Hll Wrld"

在此範例中， removeVowels函數採用字串作為輸入，並傳回刪除所有元音的新字串。該函數沒有副作用，並且在給定相同輸入的情況下始終返回相同的輸出。

5️⃣高階函數：

接受其他函數作為參數或返回函數作為輸出的函數。

範例：在Python中，我們可以建立一個高階函數，它將另一個函數作為參數並將其應用於數字列表。

def applyFunction(func, numbers):
  return [func(x) for x in numbers]

def double(x):
  return x * 2

def square(x):
  return x * x

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

print(applyFunction(double, numbers)) // Output: [2, 4, 6, 8, 10]
print(applyFunction(square, numbers)) // Output: [1, 4, 9, 16, 25]

在此範例中， applyFunction函數採用另一個函數（雙精確度或平方）作為參數，並將其應用於數字清單。該函數傳回一個新列表，其中包含將函數應用於每個數字的結果。