1. 函数式编程

解决问题时,将问题分解成一个一个的步骤,将每个步骤进行封装(函数),通过调用这些封装好的步骤,解决问题。

Scala语言是一个完全函数式编程语言。万物皆函数。

函数的本质:函数可以当做一个值进行传递

2. 函数和方法的区别

  1. 核心概念

    1. 为完成某一功能的程序语句的集合,称为函数。
    2. 类中的函数称之方法。
    3. 定义在方法或者函数内部 称为函数

(1)Scala语言可以在任何 的语法结构中声明任何的语法

(2)函数没有重载和重写的概念;方法可以进行重载和重写

(3)Scala中函数可以嵌套定义

  1. object TestFunction {
  2. // (2)方法可以进行重载和重写,程序可以执行
  3. def main(): Unit = {
  4. }
  5. def main(args: Array[String]): Unit = {
  6. // (1)Scala语言可以在任何的语法结构中声明任何的语法
  7. import java.util.Date
  8. new Date()
  9. // (2)函数没有重载和重写的概念,程序报错
  10. def test(): Unit ={
  11. println("无参,无返回值")
  12. }
  13. test()
  14. def test(name:String):Unit={
  15. println()
  16. }
  17. //(3)Scala中函数可以嵌套定义
  18. def test2(): Unit ={
  19. def test3(name:String):Unit={
  20. println("函数可以嵌套定义")
  21. }
  22. }
  23. }
  24. }

3. 函数定义

  1. def main(args: Array[String]): Unit = {
  2. // 函数1:无参,无返回值
  3. def test1(): Unit ={
  4. println("无参,无返回值")
  5. }
  6. test1()
  7. // 函数2:无参,有返回值
  8. def test2():String={
  9. return "无参,有返回值"
  10. }
  11. println(test2())
  12. // 函数3:有参,无返回值
  13. def test3(s:String):Unit={
  14. println(s)
  15. }
  16. test3("jinlian")
  17. // 函数4:有参,有返回值
  18. def test4(s:String):String={
  19. return s+"有参,有返回值"
  20. }
  21. println(test4("hello "))
  22. // 函数5:多参,无返回值
  23. def test5(name:String, age:Int):Unit={
  24. println(s"$name, $age")
  25. }
  26. test5("dalang",40)
  27. }

4. 函数参数

  1. 可变参数
  2. 如果参数列表中存在多个参数,那么可变参数一般放置在最后
  3. 参数默认值,一般将有默认值的参数放置在参数列表的后面
  4. 带名参数
  1. // (1)可变参数
  2. def test( s : String* ): Unit = {
  3. println(s)
  4. }
  5. // 有输入参数:输出 Array
  6. test("Hello", "Scala")
  7. // 无输入参数:输出List()
  8. test()
  9. // (2)如果参数列表中存在多个参数,那么可变参数一般放置在最后
  10. def test2( name : String, s: String* ): Unit = {
  11. println(name + "," + s)
  12. }
  13. test2("jinlian", "dalang")
  14. // (3)参数默认值
  15. def test3( name : String, age : Int = 30 ): Unit = {
  16. println(s"$name, $age")
  17. }
  18. // 如果参数传递了值,那么会覆盖默认值
  19. test3("jinlian", 20)
  20. // 如果参数有默认值,在调用的时候,可以省略这个参数
  21. test3("dalang")
  22. // 一般情况下,将有默认值的参数放置在参数列表的后面
  23. def test4( sex : String = "男", name : String ): Unit = {
  24. println(s"$name, $sex")
  25. }
  26. // Scala函数中参数传递是,从左到右
  27. //test4("wusong")
  28. //(4)带名参数
  29. test4(name="ximenqing")

5. 函数至简原则(重点)

函数至简原则:能省则省

  1. return可以省略,Scala会使用函数体的最后一行代码作为返回值
  2. 如果函数体只有一行代码,可以省略花括号
  3. 返回值类型如果能够推断出来,那么可以省略(:和返回值类型一起省略)
  4. 如果有return,则不能省略返回值类型,必须指定
  5. 如果函数明确声明unit,那么即使函数体中使用return关键字也不起作用
  6. Scala如果期望是无返回值类型,可以省略等号
  7. 如果函数无参,但是声明了参数列表,那么调用时,小括号,可加可不加
  8. 如果函数没有参数列表,那么小括号可以省略,调用时小括号必须省略
  9. 如果不关心名称,只关心逻辑处理,那么函数名(def)可以省略
object TestFunction {

    def main(args: Array[String]): Unit = {



        // (0)函数标准写法
        def f( s : String ): String = {
            return s + " jinlian"
        }
        println(f("Hello"))

        // 至简原则:能省则省

        //(1) return可以省略,Scala会使用函数体的最后一行代码作为返回值
        def f1( s : String ): String =  {
            s + " jinlian"
        }
        println(f1("Hello"))

        //(2)如果函数体只有一行代码,可以省略花括号
        def f2(s:String):String = s + " jinlian"


        //(3)返回值类型如果能够推断出来,那么可以省略(:和返回值类型一起省略)
        def f3( s : String ) = s + " jinlian"
        println(f3("Hello3"))

        //(4)如果有return,则不能省略返回值类型,必须指定。
        def f4() :String = {
            return "ximenqing4"
        }
        println(f4())

        //(5)如果函数明确声明unit,那么即使函数体中使用return关键字也不起作用
        def f5(): Unit = {
            return "dalang5"
        }
        println(f5())

        //(6)Scala如果期望是无返回值类型,可以省略等号
        // 将无返回值的函数称之为过程
        def f6() {
            "dalang6"
        }
        println(f6())

        //(7)如果函数无参,但是声明了参数列表,那么调用时,小括号,可加可不加
        def f7() = "dalang7"
        println(f7())
        println(f7)

        //(8)如果函数没有参数列表,那么小括号可以省略,调用时小括号必须省略
        def f8 = "dalang"
        //println(f8())
        println(f8)

        //(9)如果不关心名称,只关心逻辑处理,那么函数名(def)可以省略
        def f9 = (x:String)=>{println("wusong")}

        def f10(f:String=>Unit) = {
            f("")
        }

        f10(f9)
        println(f10((x:String)=>{println("wusong")}))
    }
}

6. 函数高阶用法

函数可以作为值进行传递

//(1)调用foo函数,把返回值给变量f

        //val f = foo()
        val f = foo
        println(f)

        //(2)在被调用函数foo后面加上 _,相当于把函数foo当成一个整体,传递给变量f1
        val f1 = foo _

        foo()
        f1()
        //(3)如果明确变量类型,那么不使用下划线也可以将函数作为整体传递给变量
        var f2:()=>Int = foo 
    }

    def foo():Int = {
        println("foo...")
        1
    }

函数可以作为参数进行传递

 // (1)定义一个函数,函数参数还是一个函数签名;f表示函数名称;(Int,Int)表示输入两个Int参数;Int表示函数返回值
    def f1(f: (Int, Int) => Int): Int = {
        f(2, 4)
    }

    // (2)定义一个函数,参数和返回值类型和f1的输入参数一致
    def add(a: Int, b: Int): Int = a + b

    // (3)将add函数作为参数传递给f1函数,如果能够推断出来不是调用,_可以省略
    println(f1(add))
println(f1(add _))
//可以传递匿名函数

函数可以作为函数返回值返回

def main(args: Array[String]): Unit = {
    def f1() = {
        def f2() = {

}
f2 _
}

val f = f1()
// 因为f1函数的返回值依然为函数,所以可以变量f可以作为函数继续调用
f()
// 上面的代码可以简化为
f1()()
}

7. 匿名函数

(1)参数的类型可以省略,会根据形参进行自动的推导

(2)类型省略之后,发现只有一个参数,则圆括号可以省略;其他情况:没有参数和参数超过1的永远不能省略圆括号。

(3)匿名函数如果只有一行,则大括号也可以省略

(4)如果参数只出现一次,则参数省略且后面参数可以用_代替

(5)如果可以推断出,println是一个函数体,而不是调用语句,那么(_)可以省略

def main(args: Array[String]): Unit = {

        // (1)定义一个函数:参数包含数据和逻辑函数
        def operation(arr: Array[Int], op: Int => Int) = {
            for (elem <- arr) yield op(elem)
        }

        // (2)定义逻辑函数
        def op(ele: Int): Int = {
            ele + 1
        }

        // (3)标准函数调用
        val arr = operation(Array(1, 2, 3, 4), op)
        println(arr.mkString(","))

        // (4)采用匿名函数
        val arr1 = operation(Array(1, 2, 3, 4), (ele: Int) => {
            ele + 1
        })
        println(arr1.mkString(","))

        // (4.1)参数的类型可以省略,会根据形参进行自动的推导;
        val arr2 = operation(Array(1, 2, 3, 4), (ele) => {
            ele + 1
        })
        println(arr2.mkString(","))

        // (4.2)类型省略之后,发现只有一个参数,则圆括号可以省略;其他情况:没有参数和参数超过1的永远不能省略圆括号。
        val arr3 = operation(Array(1, 2, 3, 4), ele => {
            ele + 1
        })
        println(arr3.mkString(","))

        // (4.3) 匿名函数如果只有一行,则大括号也可以省略
        val arr4 = operation(Array(1, 2, 3, 4), ele => ele + 1)
        println(arr4.mkString(","))

        //(4.4)如果参数只出现一次,则参数省略且后面参数可以用_代替
        val arr5 = operation(Array(1, 2, 3, 4), _ + 1)
        println(arr5.mkString(","))

        //(5)如果可以推断出,println是一个函数体,而不是调用语句,那么(_)可以省略

    }
}

8. 函数柯里化和闭包

闭包:如果一个函数,访问到了它的外部(局部)变量的值,那么这个函数和他所处的环境,称为闭包

函数柯里化:把一个参数列表的多个参数,变成多个参数列表。

object TestFunction {

    def main(args: Array[String]): Unit = {
        def f1()={
            var a:Int = 10
            def f2(b:Int)={
                a + b
            }
            f2 _
        }

        // 在调用时,f1函数执行完毕后,局部变量a应该随着栈空间释放掉
        val f = f1() 

        // 但是在此处,变量a其实并没有释放,而是包含在了f2函数的内部,形成了闭合的效果
        println(f(3))


        println(f1()(3))

        // 函数柯里化,其实就是将复杂的参数逻辑变得简单化,函数柯里化一定存在闭包
        def f3()(b:Int)={
             a + b
        }

        println(f3()(3))


    }
}

9. 递归

一个函数/方法在函数/方法体内又调用了本身,我们称之为递归调用

object TestFunction {

    def main(args: Array[String]): Unit = {

        // 阶乘
        // 递归算法
        // 1) 方法调用自身
        // 2) 方法必须要有跳出的逻辑
        // 3) 方法调用自身时,传递的参数应该有规律
        // 4) scala中的递归必须声明函数返回值类型

        println(test(5))
    }

    def test(i : Int) : Int = {
        if (i == 1) {
            1
        } else {
            i * test(I - 1)
        }
    }
}

10. 控制抽象

值调用:把函数运行后的值传递过去

object TestControl {

    def main(args: Array[String]): Unit = {

        def f = ()=>{
            println("f...")
            10
        }

        foo(f())
    }

    def foo(a: Int):Unit = {
        println(a)
        println(a)
    }
}

名调用:把代码块传递过去

object TestControl {

    def main(args: Array[String]): Unit = {

        def f = ()=>{
            println("f...")
            10
        }

        foo(f())
    }

    //def foo(a: Int):Unit = {
    //代码块写法为 变量命名 => 返回值类型   a: =>Int
    def foo(a: =>Int):Unit = {//注意这里变量a没有小括号了 变成 a: =>Int
        println(a)
        println(a)
    }
}
//输出结果:
//f...
//10
//f...
//10

Java只有值调用;Scala既有值调用,又有名调用

自定义一个while循环

object TestFunction {

    def main(args: Array[String]): Unit = {

        var i:Int = 1
        myWhile(i <= 10){
            println(i)
            i +=1
        }
    }

    def myWhile(condition: =>Boolean)(op: =>Unit):Unit={

        if (condition){
            op
            myWhile(condition)(op)
        }
    }
}

11. 惰性函数

函数返回值被声明为laz,函数的执行将被推迟,直到我们首次对此取值,该函数才会执行。这种函数我们称之为惰性函数。

def main(args: Array[String]): Unit = {

    lazy val res = sum(10, 30) //通过lazy关键字
    println("----------------")
    println("res=" + res)
}

def sum(n1: Int, n2: Int): Int = {
    println("sum被执行。。。")
    return n1 + n2
}

输出结果

----------------
sum被执行。。。
res=40