foldLeft 与 foldRight
将集合归并为一个值。
foldLeft 与 foldRight 是 CoddyKit 上的免费 Scala for Backend Engineering & Functional Programming 课时。 这是第 3 节课,共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Scala for Backend Engineering & Functional Programming 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Scala for Backend Engineering & Functional Programming 课程共包含 4 节课。
折叠集合
折叠通过使用累加器反复组合元素,将集合归并为一个值。
您学过的累加器模式正是 fold 抽象出来的内容。您无需亲自编写递归辅助函数,只需传入初始值和组合函数。
foldLeft 基础
foldLeft 接收一个初始累加器和一个形如 (acc, element) 的函数,并从左到右遍历集合。
每一步都会使用函数的结果替换累加器。
val xs = List(1, 2, 3, 4)
val total = xs.foldLeft(0)((acc, x) => acc + x)
@main def run(): Unit =
println(total) // 10foldLeft 的结合方式
foldLeft 从左侧开始结合。对于带有初始值 z 的 List(1, 2, 3),它会计算 f(f(f(z, 1), 2), 3)。
累加器是左参数,因此它会随着向列表右侧移动而不断累积。
// List(1, 2, 3).foldLeft(0)(_ + _)
// = ((0 + 1) + 2) + 3
// = 6foldRight 基础
foldRight 同样会组合元素,但从右侧开始。
它的函数接收 (element, acc),其中元素位于左侧,累加器位于右侧。
val xs = List(1, 2, 3, 4)
val total = xs.foldRight(0)((x, acc) => x + acc)
@main def run(): Unit =
println(total) // 10foldRight 的结合方式
foldRight 从右侧开始结合。对于带有初始值 z 的 List(1, 2, 3),它会计算 f(1, f(2, f(3, z)))。
初始值位于最右侧,列表从末尾开始向内组合。
// List(1, 2, 3).foldRight(0)(_ + _)
// = 1 + (2 + (3 + 0))
// = 6方向何时重要
对于总和或乘积这类满足结合律和交换律的运算,两种折叠会得到相同结果。
对于减法或构建列表这类不满足交换律的运算,方向会改变结果。请有意识地进行选择。
val xs = List(1, 2, 3)
val l = xs.foldLeft(0)(_ - _) // ((0-1)-2)-3 = -6
val r = xs.foldRight(0)(_ - _) // 1-(2-(3-0)) = 2
@main def run(): Unit =
println((l, r)) // (-6, 2)构建列表
foldRight 是按顺序重新构建列表的自然选择,因为它从尾部向内处理,前置添加可以保持元素位置。
这种方式会映射每个元素,同时保留顺序。
val xs = List(1, 2, 3)
val doubled = xs.foldRight(List.empty[Int]) { (x, acc) =>
(x * 2) :: acc
}
@main def run(): Unit =
println(doubled) // List(2, 4, 6)foldLeft 会反转结果
如果使用 foldLeft 并通过前置添加来构建列表,结果会被反转,因为元素会随着向右移动而从前端依次添加。
有时这正是您想要的结果。
val xs = List(1, 2, 3)
val rev = xs.foldLeft(List.empty[Int]) { (acc, x) =>
x :: acc
}
@main def run(): Unit =
println(rev) // List(3, 2, 1)栈安全
foldLeft 是尾递归的,并且会作为循环运行,因此可以安全处理超大集合。
List 上的 foldRight 不是尾递归的,处理很长的列表时可能导致栈溢出。如果不需要从右到左的顺序,优先使用 foldLeft。
// Safe even for millions of elements:
val n = (1 to 1000000).foldLeft(0L)(_ + _)
// foldRight on a long List risks StackOverflowError改变结果类型
累加器类型可以不同于元素类型。
这里我们将一个整数列表折叠为字符串,因此初始值是空字符串,每一步都会执行追加操作。
折叠的类型由初始值决定。
val xs = List(1, 2, 3)
val s = xs.foldLeft("")((acc, x) => acc + x.toString)
@main def run(): Unit =
println(s) // "123"折叠:一把瑞士军刀
许多列表操作都是 fold 的特例:sum、product、length、max、map、filter、reverse。
认识到这些操作背后的 fold,有助于您编写简洁的声明式代码,而不是手动编写递归。
val xs = List(4, 1, 7, 3)
val maxV = xs.foldLeft(Int.MinValue)(_ max _)
val len = xs.foldLeft(0)((acc, _) => acc + 1)
@main def run(): Unit =
println((maxV, len)) // (7, 4)快速检查
思考折叠方向和初始值的位置。
回顾
foldLeft 从左到右遍历,累加器位于左侧,并计算 ((z op a) op b) op c。它是尾递归的,并且具有栈安全性。
foldRight 从右到左遍历,初始值位于右侧,并计算 a op (b op (c op z))。它适合按顺序构建列表,但处理很长的列表时可能导致栈溢出。
初始值决定结果类型,因此折叠可以将集合转换为任意值。
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常见问题解答
「foldLeft 与 foldRight」课时是免费的吗?
是的 — 「foldLeft 与 foldRight」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习(内置代码编辑器和全天候 AI 导师)并解锁 Scala for Backend Engineering & Functional Programming 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 Scala for Backend Engineering & Functional Programming 课程共包含 4 节课。
「foldLeft 与 foldRight」这节课中我会学到什么?
将集合归并为一个值。 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Scala for Backend Engineering & Functional Programming,全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。
学习 Scala for Backend Engineering & Functional Programming 需要有经验吗?
无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Scala for Backend Engineering & Functional Programming 课程适合初学者到高级学习者,你可以从这里开始或从头开始,按照自己的节奏学习。 这是第 3 节课,共 4 节。
「foldLeft 与 foldRight」课时需要多长时间?
大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动,所以你能稳步进步,并在网页和应用中从离开的地方继续。
我能在这节 Scala for Backend Engineering & Functional Programming 课中编写并运行代码吗?
能。每节 Scala for Backend Engineering & Functional Programming 课都包含内置代码编辑器,你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码,并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。
此课程中的所有课时
- 递归思维
- 累加器模式
- foldLeft 与 foldRight
- reduce 与聚合