泛函程式設計（2）－初次體驗泛函程式設計

  泛函程式設計和數學方程式解題相似；用某種方式找出問題的答案。泛函程式設計通用的方式包括了模式比對（pattern matching）以及遞歸思維（recursive thinking）。我們先體驗一下：（在閱讀本系列部落格文章之前，相信讀者已經對scala語言及repl用法有所了解了。在這就不去解釋scala的文法語意了。）

先來個簡單的：

很明顯，這個函數的是一個純函數，也是一個完整函數。因為函數主體涵蓋了所有輸入值（注意: case _ =>）。我們可以預知任何輸入msgid值所産生的結果。還有，函數中沒有使用任何中間變量。看看引用情況：

恰如我們預測的結果。

再來看看一個遞歸（recursion）例子：階乘（factorial）是一個經典樣例：

也可以用模式比對方式：

用模式比對方式使函數意思表達更簡潔、明了。

我們試着用“等量替換”方式逐漸進行約化（reduce）

可以得出預料的答案。

遞歸程式可以用 loop來實作。主要目的是防止堆棧溢出（stack overflow）。不過這并不妨礙我們用遞歸思維去解決問題。 階乘用while loop來寫：

注意factorial_2使用了本地變量k，acc。雖然從表達形式上失去了泛函程式設計的優雅，但除了可以解決堆棧溢出問題外，運作效率也比遞歸方式優化。但這并不意味着完全違背了“不可改變性”（immutability）。因為變量是鎖定在函數内部的。

最後，也可用tail recursion方式編寫階乘。讓編譯器（compiler）把程式優化成改變成 loop 款式：

得出的同樣是正确的答案。這段程式中使用了@annotation.tailrec。如果被标準的函數不符合tail recusion的要求，compiler會提示。