在Scala中編寫Streams上的操作

Question

假設您有一個程序以某種方式操縱流Stream[Foo]以產生感興趣的計算，例如

myFooStream.map(toBar).groupBy(identity).mapValues(_.size)

可愛，除了你現在必須在myFooStream上做一些其他類型的計算

myFooStream.map(toBar).sum

並且您希望以某種方式組合這些計算，這樣您就不需要在流上迭代兩次（假設由於某種原因迭代流是昂貴的）。

是否有一些Scala-ish方法來處理這個問題？ 更抽象的是，我的問題是，我想以某種方式從這些流上的迭代中抽象出這些流的計算。 也就是說，最好的是如果我能以某種方式編寫兩個方法f: Stream[Foo] => Bar和g: Stream[Foo] => Baz並以某種方式組合f和g ，使得它們在單次迭代中運行的流。

是否有一些抽象允許這個？

更新的問題：我做了一點挖掘。 scalaz箭頭會對這個問題有幫助嗎？

Answer 1

如果可能的話， Streams會自然地嘗試通過記憶結果來避免多次生成元素。 來自文檔 ：

Stream類還使用memoization，使得先前計算的值從Stream元素轉換為A類型A具體值。

我們可以看到，通過構造一個Stream ，每次生成元素時都會打印，並運行多個操作：

val stream = Stream.from(0).map(x => { println(x); x }).take(10) //prints 0
val double = stream.map(_ * 2).take(5).toList //prints 1 through 4
val sum = stream.sum //prints 5 through 9
val sum2 = stream.sum //doesn't print any more

只要您使用val而不是def這就有效：

只要有東西抓住頭部，頭部就會抓住尾巴，所以它會繼續遞歸。 另一方面，如果沒有任何東西保持頭部（例如我們使用def來定義Stream ），那么一旦它不再被直接使用，它就會消失。

這個memoization意味着必須謹慎使用Streams ：

一個人必須謹慎記憶; 如果你不小心，你可以很快吃掉大量的記憶。 這樣做的原因是Stream的memoization創建了一個與scala.collection.immutable.List非常相似的結構。

當然，如果項目的生成不是很昂貴的，但是實際遍歷Stream或者memoization是不可用的，因為它太貴了，可以總是使用foldLeft和一個元組，跟蹤多個值：

//Only prints 0-9 once, even if stream is a def
val (sum, double) = stream.foldLeft(0 -> List.empty[Int]) { 
    case ((sum, list), next) => (sum + next, list :+ (next * 2)) 
}

如果這是一個足夠普通的操作，你甚至可以豐富Stream以進行一些更常見的操作，如foldLeft ， reduceLeft和其他以這種格式提供的操作：

implicit class RichStream[T](val stream: Stream[T]) extends AnyVal {
    def doubleFoldLeft[A, B](start1: A, start2: B)(f: (A, T) => A, g: (B, T) => B) = stream.foldLeft(start1 -> start2) { 
        case ((aAcc, bAcc), next) => (f(aAcc, next), g(bAcc, next)) 
    }
}

這將允許你做的事情，如：

val (sum, double) = stream.doubleFoldLeft(0, List.empty[Int])(_ + _, _ :+ _)

Answer 2

流不會迭代兩次：

Stream.continually{println("bob"); 1}.take(4).map(v => v).sum
bob
bob
bob
bob
4

和

val bobs = Stream.continually{println("bob"); 1}.take(4)
val alices = Stream.continually{println("alice"); 2}.take(4)
bobs.zip(alices).map{ case (b, a) => a + b}.sum
bob
bob
bob
bob
alice
alice
alice
alice
12