作为一个对Hashell语言[1]彻头彻尾的新手，当第一次看到一个用这种语言编写的快速排序算法的优雅例子时，我立即对这种语言发生了浓厚的兴趣。下面就是这个例子： 1 2 3 4 5 6 7 | quicksort :: Ord a => [a] -> [a]
quicksort [] = []
quicksort (p:xs) =
(quicksort lesser) ++ [p] ++ (quicksort greater)
where
lesser = filter (< p) xs
greater = filter (>= p) xs
|
我很困惑。如此的简单和漂亮，能是正确的吗？的确，这种写法并不是“完全正确”的最优快速排序实现。但是，我在这里并不想深入探讨性能上的问题 [2]。我想重点强调的是，纯函数式编程是一种思维上的改变，是一种完全不同的编程思维模式和方法，就相当于你要重新开始学习另外一种编程方式。
首先，让我先定义一个问题，然后用函数式的方式解决它。我们要做的基本上就是按升序排序一个数组。为了完成这个任务，我使用曾经改变了我们这个世界的快速排序算法[3]，下面是它几个基本的排序规则：
那么，如何用函数式的方式思考、函数式的方式编程实现？在这里，我将模拟同一个程序员的两个内心的对话，这两个内心的想法很不一样，一个使用命令式 的编程思维模式，这是这个程序员从最初学习编码就形成的思维模式。而第二个内心做了一些思想上的改造，清洗掉了所有以前形成的偏见：用函数式的方式思考。事实上，这程序员就是我，现在正在写这篇文章的我。你将会看到两个完全不同的我。没有半点假话。
让我们在这个简单例子上跟Java进行比较： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 | public class Quicksort {
private int[] numbers;
private int number;
public void sort(int[] values) {
if (values == null || values.length == 0){
return;
}
this.numbers = values;
number = values.length;
quicksort(0, number - 1);
}
private void quicksort(int low, int high) {
int i = low, j = high;
int pivot = numbers[low + (high-low)/2];
while (i <= j) {
while (numbers[i] < pivot) {
i++;
}
while (numbers[j] > pivot) {
j--;
}
if (i <= j) {
swap(i, j);
i++;
j--;
}
}
if (low < j)
quicksort(low, j);
if (i < high)
quicksort(i, high);
}
private void swap(int i, int j) {
int temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[j];
numbers[j] = temp;
}
}
|
哇塞。到处都是i和j，这是干嘛呢？为什么Java代码跟Haskell代码比较起来如此的长？这就好像是30年前拿C语言和汇编语言进行比较！从某种角度看，这是同量级的差异。[4]
让我们俩继续两个”我”之间的对话。
JAVA: 好 ，我先开始定义Java程序需要的数据结构。一个类，里面含有一些属性来保存状态。我觉得应该使用一个整数数组作为主要数据对象，针对这个数组进行排序。还有一个方法叫做sort，它有一个参数，是用来传入两个整数做成的数组，sort方法就是用来对这两个数进行排序。
1 2 3 4 5 6 7 | public class Quicksort {
private int[] numbers;
public void sort(int[] values) {
}
}
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HASKELL: 好，这里不需要状态，不需要属性。我需要定义一个函数，用它来把一个list转变成另一个list。这两个list有相同 之处，它们都包含一样的元素，并有各自的顺序。我如何用统一的形式描述这两个list？啊哈！typeclass….我需要一个typeclass来实现 这个…对，Ord.
1 | quicksort :: Ord a => [a] -> [a]
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JAVA: 我要从简单的开始，如果是空数组，如果数组是空的，我应该返回这个数组。但是…该死的，当这个数组是null时，程序会崩溃。让我来在sort方法开始的地方加一个if语句，预防这种事情。
1 2 3 | if (values.length == 0 || values == null) {
return;
}
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HASKELL: 先简单的，一个空list。对于这种情况，需要使用模式匹配。我看看如何使用，好的，非常棒！
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