LYAH字典查询函数理解指南

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最近在看Haskell，并且极度想要给好基友安利这一个语言。So，今天看《Learn You a Haskell for Great Good》恰巧基友被我安利烦了，问我haskell有什么好的，我刚看到§7.4 Data.Map这章，就发了看到的第一个函数给他，不过感觉他会看不懂，就想写个讲解给他，写长了之后就想成文了。

那个函数

这是一个从字典中找值的函数

findKey :: (Eq k) => k -> [(k,v)] -> v
findKey key xs = snd . head . filter (\(k,v) -> key == k) $ xs

举个栗子

这个例子同样是从LYAH中搞出来的：

phoneBook = [(“betty”,“555-2938”) ,       (“bonnie”,“452-2928”) ,
      (“patsy”,“493-2928”) ,
      (“lucille”,“205-2928”) ,
      (“wendy”,“939-8282”) ,
      (“penny”,“853-2492”) ]

函数申明

findKey :: (Eq k) => k -> [(k,v)] -> v

在函数中，首先第一行是函数申明，他和其他语言一样表明了输入输出。
在haskell中函数仅支持一个返回值，支持多个入参。在上面的申明中 findKey 是函数名，以 “::“来标明函数，后面一共有四个东西，

(Eq k) => k -> [(k,v)] -> v

首先可以仅理解后三个：

k -> [(k,v)] -> v

这是函数参数和返回值，这个函数中一共有两个参数和一个返回值，函数申明中的最后一个箭头”->“是一定指向返回值的，当然”k v“这两个字母一定会让人觉得很疑惑，在haskell中函数声明中的字母其实只代表一个变量类型哦 sorry，haskell中没有变量，他只有常量，所有都是静态参数，所以这个字母代表了一种模糊的参数类型，这仅表示上面两个k需要是同样的类型，而两个v也需要是同样的类型，随便用abcd也可以。所以：

“k” “[(k,v)]” 是两个入参，第一个参数是k类型的参数，第二个参数是一个list，list中是一个有两个类型为k v为成员的tuple

“v” 是函数的返回值，它的类型需要和入参list中tuple第二个元素一样。

然后我们来说一说”(Eq k) =>”, “=>“是对后面参数的约束条件，”(Eq k)“说明后面的 “k” 类型的参数必须是一个Eq的派生类型，这种类型是可以比较的，比如int，char。

在事例中我们可以按照

findKey “betty” phoneBook

的方式进行调用，其中phoneBook可扩展成的[(“betty”,“555-2938”)…]，看起来形式就差不多了。

函数实体

函数调用

findKey key xs = snd . head . filter (\(k,v) -> key == k) $ xs

这是函数体，在等号左边的是函数调用的方式，在这个函数中，调用方式是：

findKey key xs
example:findKey “betty” phoneBook

当然也可以是中序，这个就另讲了。这个函数调用方式也是一种模式匹配，这边的”key"、”xs“匹配了函数的两个入参”k"、"[(k,v)]"

filter

接下来对这两个入参进行操作(先忽略"$“符号)：

filter (\(k,v) -> key == k) xs

首先是filter，这个是对一个list的过滤器，是”filter f list" 这样的模式，对list的每一个元素使用函数f进行匹配。在此例中

(\(k,v) -> key == k)

就是filter中的 f ，haskell中使用 \做lambda，lambda就是一个隐式函数。
在lambda中"->“是用来区分参数和lambda函数本体的，在”->“左边是函数参数，可做模式匹配。在此lambda函数中，用”(k,v)“来匹配list成员tuple的成员。第一个”(k,v)“就是：

(“betty”,“555-2938”)

此lambda用来匹配 xs 这个list取出来的每一个元组，并且判断此元组中的键值 k 是否能匹配入参的 key。并且filter会将符合条件的元素==重新组合==成一个新的list，在此例中，filter结果就是

[(“betty”,“555-2938”)]

后面键值不为***“betty”***的元组就会被舍弃，这是仅有一个元素的list。

snd head

接下来这个是head，这个函数用来取list的头部，取出来就是第一个元素，例如

***head [3,2,5,3,6,3,4,3,7]***的结果就是3

在此例中结果大致是：

(“betty”,“555-2938”)

是的，你会发现，这仅仅是去掉了中括号，这代表着这不再是一个list了。

接下来snd用来取tuple中的第二个元素，就是字典中的value，也就是

“555-2938”

就能得出函数返回值了。这边需要注意的是，snd的参数只能是二元tuple。

函数组合

snd . head . filter 这个是函数组合，相当于一下子调用了三个函数。这个可以用数学公式来表示：

(f.g)(x) = f(g(x))

在此处

snd.head.filter f $ list = snd(head(filter f list)))

在haskell中，函数组合是一个让代码简洁明了的手段，但是他也有它的局限性，就是说他的参数只能唯一，函数组合仅能包含一个参数。但是此处柯里化使得组合函数使用多参成为可能。

柯里化（Currying）

柯里化是现代化语言中包含的一个非常有趣的特性之一，在js、swift中也支持柯里化（非常遗憾swift仅在Language Reference中提到了一点）。
Currying是指函数可以不完全调用，他可以将多参函数转化为单参函数来求解。例如”+“函数（对，在haskell中”+“也是一个函数）

5+4 =======> 9

其可以转化为：

let plusFive = (+5)

这样一来我们就多了一个新的函数叫做plusFive，我们来调用它：

plusFive 4 =======> 9
plusFive 167 =======> 172

ok，Currying就是这样一个好玩的特性，我自己认为，这个和惰性有关，因为Curried Function切切实实要在有完整入参时才会调用。

对于本例来说，我们将

filter (\(k,v) -> key == k) xs Currying成 (filter (\(k,v) -> key == k)) xs

在组合函数中其实是组合成了

(snd . head . filter (\(k,v) -> key == k)) xs

在原函数中，少了”()",多了"$":

snd . head . filter (\(k,v) -> key == k) $ xs

这边用到了的"$",如果缺少"$"

snd . head . filter (\(k,v) -> key == k) xs 会被理解成
snd . head . (filter (\(k,v) -> key == k) xs)

而这绝对是会被编译器理解不能的句子，会报错，"$“改变了filter函数的匹配方式，在haskell中”$“是拥有最低优先级的函数调用符，相当于一个函数，所以会变成

snd . head . filter (\(k,v) -> key == k) ($ xs)

函数组合的优先级大于***$ xs的优先级，就会前面线组合起来。”$*“是一个非常节约括号的函数调用符.

函数结论

findKey “betty” phoneBook
“555-2938”
findKey “patsy” phoneBook
“493-2928”

就此结束吧，心血来潮谢谢，先打上个标签1，说不定还有2，3，4…呢，也或许会太监了呢。