F#によるFunctional Programming入門
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高専カンファ in 三重2の発表資料です。高専生向けなので、入門と言いつつアレな感じですので注意してください。
![式と文の違い (文)
Java
int[] f(int x) {
int[] res = new int[x];
for (int i = 0; i < x; i++)
res[i] = i * 2;
return res;
}
int sum(int[] xs) { ... }
// これはもちろん可能
int total = sum(f(10));
// これは出来ない
int total = sum(
int[] res = new int[x];
for (int i = 0; i < x; i++)
res[i] = i * 2;
return res;
);](https://image.slidesharecdn.com/kosenmie2-121222000616-phpapp01/85/F-Functional-Programming-9-320.jpg)
![式と文の違い (式)
F#
let f x =
let res = Array.zeroCreate x
for i in 0..(x - 1) do
res.[i] <- i * 2
res
let sum xs = ...
// これはもちろん可能
let total = sum(f 10)
// これも可能！
let total =
sum (
let res = Array.zeroCreate 10
for i in 0..(10 - 1) do
res.[i] <- i * 2
res
)](https://image.slidesharecdn.com/kosenmie2-121222000616-phpapp01/85/F-Functional-Programming-10-320.jpg)
![さっきのコードをもう一回見てみる
let f x =
let res = Array.zeroCreate x
for i in 0..(x - 1) do
res.[i] <- i * 2 // 状態書き換えてる！
res
状態書き換えない版
let f x =
Array.init x ((*)2)
ループを自分で書く必要すらない！
→バグの抑制につながる](https://image.slidesharecdn.com/kosenmie2-121222000616-phpapp01/85/F-Functional-Programming-13-320.jpg)
![F#って静的型付き言語って言ったよね・ ？
・・
今までのコード、型書いてません。
でも、型推論によってコンパイル時に型が付いて
いたのです！
// int を受け取って int[] を返す関数
// 「int -> int[]」と記述する
let f x =
Array.init x ((*)2)
この関数にどうやって型が付いたのか見ていき
ます。](https://image.slidesharecdn.com/kosenmie2-121222000616-phpapp01/85/F-Functional-Programming-14-320.jpg)
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- 14. F#って静的型付き言語って言ったよね・ ？ ・・ 今までのコード、型書いてません。 でも、型推論によってコンパイル時に型が付いて いたのです！ // int を受け取って int[] を返す関数 // 「int -> int[]」と記述する let f x = Array.init x ((*)2) この関数にどうやって型が付いたのか見ていき ます。
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- 22. どうしよう 列挙型とクラスでやる？ enum InfoSource { WebSite, Twitter, Facebook, Etc } class Answer { InfoSource source; String etc; ... } Etc 以外の時に etc が使われてしまうかもしれない
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- 24. Visitor Visitor の導入 interface Visitor { void webSite(WebSite w); void twitter(Twitter t); void facebook(Facebook f); void etc(Etc e); } interface InfoSource { void accept(Visitor v); } enum WebSite implements InfoSource { Instance; public void accept(Visitor v) { return v.webSite(this); } } enum Twitter implements InfoSource { Instance; public void accept(Visitor v) { return v.twitter(this); } } enum Facebook implements InfoSource { Instance; public void accept(Visitor v) { return v.facebook(this); } } class Etc implements InfoSource { String etc; public void accept(Visitor v) { return v.etc(this); } }
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- 26. そこで直和型ですよ！ F#の直和型 (判別共用体) を使えばこの通り type InfoSource = | WebSite | Twitter | Facebook | Etc of string すっきり！
- 27. 使い方も簡単 match 式を使う let toStr src = match src with | WebSite -> "Web サイト" | Twitter -> "Twitter" | Facebook -> "Facebook" | Etc etc -> "その他 (" + etc + ")" function 式でも可 let toStr = function | WebSite -> "Web サイト" | Twitter -> "Twitter" | Facebook -> "Facebook" | Etc etc -> "その他 (" + etc + ")"
- 28. 判別共用体のさらなる用途 ここまでは、列挙型に毛の生えたようなもの ここまででも便利だが・ ・・ 判別共用体は、自分自身を参照することで更 に便利に！
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- 31. 二分探索木の探索 Java の場合 public boolean contains(int value) { if (value == this.value) return true; if (value < this.value && lelft != null) return left.contains(value); if (this.value < value && right != null) return right.contains(value); return false; } F#の場合 let rec contains value = function | Leaf -> false | Node (l, v, r) when v = value -> true | Node (l, v, r) when value < v -> contains value l | Node (l, v, r) when v < value -> contains value r
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- 33. 判別共用体は 再帰的なデータ構造を上手に扱える 再帰的なデータ構造は思いのほか多い リスト、木、ファイルシステム、などなど 簡単に記述できる 型を定義するハードルが低い (型が軽い)
- 35. まとめ 文より式！ 直和型 (判別共用体)！ F# ！ F# ！