函数式编程进阶：函子剖析与映射，串联，展开的应用

2023-09-10 01:30:27

函子在函数式编程中扮演着至关重要的角色，它不仅可以帮助我们把值包装到一个盒子里，还可以通过映射(Map)变换盒子里面的值，串联(Bind)将多个盒子里的值组合成一个新的盒子，以及展开(FlatMap)将多层嵌套的盒子结构扁平化。

映射(Map)

映射(Map)操作符允许我们把一个盒子里的值通过一个函数进行变换，得到一个新的盒子，同时不改变原先的盒子。这种操作特别适合于处理那些具有相同类型但需要进行不同变换的集合数据。

例如，我们有一个盒子里装着一个数字10，我们想要把它变成20，我们可以使用map函数把盒子里的值映射到20，得到一个新的盒子装着20，同时原先的盒子仍然装着10。

from functools import wraps

def map(f, box):
    return Box(f(box.value))

def double(x):
    return x * 2

box = Box(10)
print(map(double, box))  # 输出：Box(20)

串联(Bind)

串联(Bind)操作符允许我们把两个盒子里的值组合成一个新的盒子。这种操作特别适合于处理那些需要将多个值组合在一起进行处理的场景。

例如，我们有一个盒子里装着一个数字10，另一个盒子里装着一个函数把数字加10，我们想要把这两个盒子里的值组合成一个新的盒子，得到一个新的盒子装着20。我们可以使用bind函数把这两个盒子里的值串联起来，得到一个新的盒子装着20。

from functools import wraps

def bind(f, box):
    return f(box.value)

def add10(x):
    return Box(x + 10)

box = Box(10)
print(bind(add10, box))  # 输出：Box(20)

展开(FlatMap)

展开(FlatMap)操作符允许我们将多层嵌套的盒子结构扁平化。这种操作特别适合于处理那些具有多层嵌套结构的数据。

例如，我们有一个盒子里装着一个列表，列表里面装着三个盒子，每个盒子里面装着一个数字，我们想要把这三个盒子里的数字取出来，并把它们组合成一个新的盒子。我们可以使用flatMap函数把这三个盒子里的数字取出来，并把它们组合成一个新的盒子。

from functools import wraps

def flatMap(f, box):
    return f(box.value)

def get_numbers(x):
    return [Box(i) for i in x]

box = Box([10, 20, 30])
print(flatMap(get_numbers, box))  # 输出：[Box(10), Box(20), Box(30)]