Scala：返回列表的頭，但空列表不能返回Nil

Question

我才剛剛開始學習Scala，並且頭部功能有些麻煩。 我想從A元素列表中返回第一個元素。 但是對於Nil，我不知道該返回什么。 該函數期望A，但是由於A是抽象的並且可以是任何東西，所以我不知道返回什么。

當我將一個空列表傳遞給我的尾巴函數時，返回Nil效果很好。

sealed trait List[+A]
case object Nil extends List[Nothing]
case class Cons[+A](head: A, tail: List[A]) extends List[A]


object List {

         def sum(ints: List[Int]): Int = ints match {
                  case Nil => 0
                  case Cons(x,xs) => x + sum(xs)
         }


         def tail[A](xs: List[A]): List[A] = {
                 xs match {
                   case Cons(_, ys) => ys
                   case Nil         => Nil
             }
         }

         def head[A](as: List[A]): A = {
                 as match {
                   case Cons(b, _) => b
                   case Nil         => Nil
             }
    }
}

object e31 {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
                  val ex3: List[Int] = Cons(1, Cons(2, Nil))
                  val ex2: List[Int] = Nil;

                  println(List.sum(ex3)) //3
                  println(List.tail(ex2)) //Nil
                  println(List.tail(ex3)) //cons(2, Nil)
                  //println(List.head(ex3)) //doesn't work

    }
}

非常感謝您對理解問題的任何幫助。

Answer 1

救援選擇

def head[A](as: List[A]): Option[A] = as match {
 case Cons(b, _) => Some(b)
 case Nil        => None
}

使head返回Option 。 使用Option可以傳達有時答案不可用或無效的答案。 例如：在這種情況下，當列表為空時， head操作沒有任何意義。 因此，在這種情況下，我們返回None值。 否則，當list為非空時，我們將返回Some有效結果。

為了傳達結果並非總是可用，我們使用Option作為返回類型

編譯錯誤

下面的代碼會導致編譯錯誤，因為您的返回類型為A但實際上返回的是Nil ，其類型為List[A]

def head[A](as: List[A]): A = as match {
 case Cons(b, _) => b
 case Nil         => Nil // expected A found: List[A]
}

請注意，此函數（返回選項（聲明以上）的頭）在std lib中稱為headOption

Answer 2

有一種叫做Nothing奇怪類型。 Nothing是一切的子類型。 特別是， Nothing是A子類型（無論A是什么）。 您不能產生Nothing類型的任何值（此類型是unhabited ）。 但是throw關鍵字的行為就像它將“返回” Nothing 。 如果該操作是荒謬的，則可以執行帶有描述性錯誤消息的異常處理：

case Cons(h, _) => h
case Nil => throw new NoSuchElementException("`head` called on `Nil`")