作为Haskell语言[1]的完全新手，当我第一次看到用这种语言编写的快速排序算法的优雅示例时，我立即对这种语言产生了浓厚的兴趣。这是一个例子：quicksort::Orda=>[a]->[a]quicksort[]=[]quicksort(p:xs)=(quicksortlesser)++[p]++(quicksortgreater)wherelesser=filter(=p)xs我很困惑。这么简单漂亮，能行吗？确实，这种写法并不是最佳快速排序的“完全正确”的实现。但是，我不想在这里深入探讨性能问题[2]。我想强调的是，纯函数式编程是一种思维的转变，是一种完全不同的编程思维方式和方法，相当于你要重新开始学习另一种编程方法。首先，让我定义一个问题并以函数式的方式解决它。基本上我们要做的就是按升序对数组进行排序。为了完成这个任务，我使用了曾经改变我们世界的快速排序算法[3]。下面是它的一些基本排序规则：如果数组只有一个元素，当返回多于一个元素的数组时，随机选择一个基点元素P，将数组分成两组。使第一组中的所有元素p。然后在这两组数据上递归地应用这个算法。那么，如何以函数式的方式思考，以函数式的方式编程呢？在这里，我将模拟同一个程序员的两次内心对话。这两种内心的想法是截然不同的。一个是使用命令式编程的思维模式，这是这个程序员从开始学代码就形成的思维模式。.而第二颗心做了一些思想上的改造，洗掉了之前形成的所有偏见：用功能性的方式思考。事实上，程序员就是我，我正在写这篇文章。你会看到两个完全不同的我。没有谎言。让我们在这个简单的例子上与Java进行比较：publicclassQuicksort{privateint[]numbers;私人整数；publicvoidsort(int[]values){if(values==null||values.length==0){返回；}这。数字=值；数字=值.长度；快速排序（0，数字-1）；}privatevoidquicksort(intlow,inthigh){inti=low,j=high;intpivot=数字[低+（高-低）/2]；while(i<=j){while(numbers[i]pivot){j--;}如果(i<=j){交换(i,j);我++；j--;}}如果（低[a]->[a]JAVA：我将从简单的开始，如果是空数组，如果数组是空，我应该返回这个数组。但是......该死的，当这个数组为空时，程序崩溃了。让我通过在排序方法的开头添加一个if语句来防止这种情况。如果（values.length==0||values==null）{返回；}HASKELL：首先很简单，一个空列表。对于这种情况，需要使用模式匹配。我看看怎么用，ok，太好了！quicksort[]=[]JAVA：好的，现在让我对正常情况使用递归。一般情况下，需要记录sort方法参数的状态。需要它的长度，所以我还需要向Quicksort类添加一个新属性。publicvoidsort(int[]values){if(values.length==0||values==null){返回；}this.numbers=values;this.length=values.length;快速排序（0，长度-1）；}哈斯克尔：这已经是递归的了。无需再做任何事情。Nocode.Nothing.Nada.That'sgood.JAVA：现在，我需要根据上面解释的规则来实现快速排序的过程。我选择第一个元素作为基点元素，这个不需要使用其他的单数方法。比较，递归。每次比较同时从两端遍历，一个从头到尾（i，生成一个p的列表）。每次在i方向遍历中，发现j方向遍历的当前值大于j方向遍历的当前值，则交换它们的位置。当i的位置超过j时，停止比较，在新形成的两个队列上继续递归调用。privatevoidquicksort(intlow,inthigh){inti=low,j=high;intpivot=数字[低]；while(i<=j){while(numbers[i]pivot){j--;}如果(i<=j){交换(i,j);我++；j--;}}如果（低=p)xs我试过了使用最详细的语言讲解在Java中使用迭代+递归实现快速排序。但是，如果我们在java代码中少了一个i++，在while循环条件中出错，会发生什么？嗯，这是一个相对简单的算法。但是我们可以想象，如果我们整天写这样的代码，整天面对这样的程序，或者如果这个排序只是一个非常复杂的算法的第一步，会发生什么。当然可以用，但难免会产生潜在的、内部的bug。现在让我们看看这些关于状态的陈述。如果由于某种原因数组为空并变为null，那么当我们调用Java版本的快速排序方法时会发生什么？性能上还有同步执行的问题。如果16个线程要同时访问Quicksort方法怎么办？我们需要监控它们，或者每个线程都有一个实例。越来越乱了最终它归结为编译器问题。编译器应该足够聪明，能够“猜出”要做什么以及如何优化[5]。程序员不要去想怎么索引，怎么处理数组。程序员应该思考数据本身，如何根据需要对数据进行改造。您可能认为函数式编程增加了算法思考和数据操作的复杂性，但事实并非如此。编程世界中普遍存在的命令式编程思维方式阻碍了我们的发展。事实上，您根本不必放弃您最喜欢的命令式编程语言来使用Haskell进行编程。Haskell语言有其自身的缺点[6]。只要能接受函数式编程思想，就能写出更好的Java代码。通过学习函数式编程，您可以成为更好的程序员。看到下面的Java代码了吗？publicListsort(Listelements){if(elements.size()==0)returnelements;Streamlesser=elements.stream().filter(x->x.compareTo(pivot)<0).collect(Collectors.toList());Streamgreater=elements.stream().filter(x->x.compareTo(pivot)>=0).collect(Collectors.toList());列表sorted=newArrayList();sorted.addAll（快速排序（较小））；sorted.add（枢轴）；sorted.addAll（快速排序（更大））；返回排序；它类似于Haskell代码吗？没错，可能你现在使用的Java版本无法正确运行，这里使用了lambda函数，这是Java8[7]中引入的一种非常酷的语法。看，函数式语法不仅让程序员变得更好，而且让编程语言变得更好。函数式编程是编程语言向更高抽象层次的自然演变。正如我们认为用C开发Web应用程序效率低下一样，多年来我们对命令式编程语言也有同样的看法。使用这些语言是程序员在开发时间上的一种权衡。为什么许多初创公司选择Ruby而不是使用C++来开发他们的应用程序？因为它们可以缩短开发周期。不要误解。我们可以将程序员比作云计算单元。一个程序员一个小时的时间比高性能AWS集群服务器一个小时的时间要贵得多。通过让犯错变得更难、出现错误的可能性降低以及使用更高的抽象进行设计，我们可以让程序员更有效率、更有创造力、更有价值。标记：[1]Haskell从零开始，来自“学习Haskell大有裨益！”[2]我在这里展示的Haskell快速排序不是就地快速排序，因此它失去了它的一个属性，即内存效率.Haskell中的就地版本更像是：importqualifiedData.Vector.GenericasVimportqualifiedData.Vector.Generic.MutableasMqsort::(V.Vectorva,Orda)=>va->vaqsort=V.modifygowheregoxs|M.lengthxs<2=return()|otherwise=dop<-M.readxs(M.lengthxs`div`2)j<-M.unstablePartition(
