如何在Scala中编写模拟while循环的函数

Question

如何编写模拟while循环的函数？它需要 2 个参数：执行条件和表达式。

我尝试了以下方法：

val whileLoop: (Boolean,Any)=>Unit = (condition:Boolean, expression:Any) => {
 expression
 if(condition) whileLoop(condition,expression)
 () }    

但它似乎不起作用，例如我有数组：

val arr = Array[Int](-2,5,-5,9,-3,10,3,4,1,2,0,-20)    

我还有变量 i:

var i = 0

我想打印 arr 的所有元素。我可以用以下代码做到这一点：

while(i<arr.length) { println(tab(i)); i+=1 }

我想使用我的 whileLoop 函数来做同样的事情。但我不能编写引用变量并修改它的函数。我可以使用只有一个元素的数组来传递它，例如

val nr = Array(0)

和功能：

val printArray: Array[Int]=>Unit = (n:Array[Int]) => {
 println(arr(n(0)))
 n(0)+=1
 ()
}

然后在我的 whileLoop 中使用：

whileLoop(nr(0)<arr.length, printArray)

使用上述代码后，我得到 StackOverflowError 并且 nr(0) 等于零。还有以下功能：

val printArray: Array[Int]=>Unit = (n:Array[Int]) => {
 println(arr(nr(0)))
 nr(0)+=1
 ()
}

给出相同的结果。

如何编写正确的函数 whileLoop 并使用它来打印所有 arr 元素？

提前感谢您的建议。

Answer 1

您的实现的主要问题是条件和表达式仅在您第一次调用whileLoop 时计算一次。在递归调用中，您只需传递一个值，而不是表达式。

您可以通过使用名称参数来解决这个问题：

def whileLoop(cond : =>Boolean, block : =>Unit) : Unit =
  if(cond) {
    block
    whileLoop(cond, block)
  }

举个例子：

scala> val a = Array(1, 2, 3)
scala> var i = 0
scala> whileLoop(i < a.length, { println(i); i += 1 })
1
2
3

请注意，变量a 和i 被正确引用。在内部，Scala 编译器为条件和表达式（块）构建了一个 函数，这些函数维护对其环境的引用。

还要注意，为了获得更多的语法糖，您可以将whileLoop 定义为一个currified 函数：

def whileLoop(cond : =>Boolean)(block : =>Unit) : Unit =
  if(cond) {
    block
    whileLoop(cond)(block)
  }

这允许您像实际的 while 循环一样调用它：

whileLoop(i < a.length) {
  println(a(i))
  i += 1
}

Answer 2

这是我想出的： 首先，你的函数需要这 4 个参数：

- array which is yet to be processed
- predicate that tells the function when to stop
- function that takes the array to be processed and current state and produces a new state
- and state that is being propagated through the recurion:

我认为代码很容易解释：

def whileFunc[A,B](over: Array[A], predicate: Array[A] => Boolean, apply: (Array[A],B) => B, state: B):B = {
   val doIterate = predicate(over)
   if(doIterate) whileFunc(over.tail, predicate, apply, apply(over,state)) else state
}

这可以做得更好，但我尽量保持简单。要计算数组中的所有元素，您可以这样称呼它：

scala>     whileFunc(Array(1,2,3), (a:Array[Int]) => !a.isEmpty,(a:Array[Int],s: Int) => s + a.head, 0)
res5: Int = 6

打印每个元素：

whileFunc[Int, Unit](Array(1,2,3), (a:Array[Int]) => !a.isEmpty,(a:Array[Int],s: Unit) => print(a.head), Unit)
123

顺便说一句，如果你对这类东西感兴趣，我建议你购买 Scala 中的函数式编程，有两章可以让你实现这样的函数。这很有趣。