4.2.2 计算数据

4.2.2 计算数据

 

在这个应用程序的第一个版本中，我们将只打印标签，以及图表中每一项所占比例（百分比）。

要计算百分比，就需要知道列表中所有项目数值总和，这个值用清单 4.4 中的函数 calculateSum 来计算。

 

清单 4.4 计算列表中的数值和 (F# Interactive)

> let rec calculateSum(rows) =

   matchrows with | [] -> 0  <-- 空列表返回 0

   | (_, value)::tail ->    [1]

     let remainingSum = calculateSum(tail)  <-- 递归计算列表尾元素的和

     value + remainingSum

;;

val calculateSum : ('a * int) list ->int

 

> let sum = calculateSum(testData);;

val sum : int = 579

 

> 123.0 / float(sum) * 100.0;;  [2]

val it : float = 21.24352332

 

这个函数再次展示了处理列表的递归模式。如果我们还反复写同样的模式代码，可能会出错了（重复既无乐趣，也无聊）；理想情况下，只应该写每个版本的独特部分的代码，我们自己不需要重复。对前面的示例，这个异议是有效的，我们可写得更简洁，在后面的章节将学习如何实现。在许多函数程序中，仍然需要递归与模式匹配，所以，看看另外的示例并熟悉概念是很有用的。

对于空列表，函数 calculateSum 只返回 0；对于 cons cell，以递归方式对列表尾（原始列表减去第一个元素）中的值求和，然后，把这个结果加到头（列表中的第一项）中的值上。这段代码中的模式配，演示了一个值得讨论的重要模式。在第二个分支中[1]，我们需要分解 cons cell，因此，按照 head::tail 模式，匹配列表。但是，代码比这个要更复杂一些，因为在同时，还要根据分解元组，写作 (first, second) 的模式，匹配列表头。这是因为，列表包含了元组，第一个参数是标题，第二个参数是数值。在示例中，我们只要读数值，而忽略标题，因此，使用下划线模式忽略元组的第一个成员。如果我们把所有这些模式组合在一起，就得到 (_, value)::tail，这就是我们在代码中所使用的。

从 F# Interactive 所输出的函数签名，可以看到，函数取一个元组列表作为输入，返回整数；输入元组的类型是 'a * int，表示该函数是泛型，处理的列表可以包含任意元组，只要第二个元素是整数，第一个元素的类型不确定，因为其值在模式匹配中被忽略。F# 编译器自动使代码泛型，这种功能称为自动泛型化（automatic generalization）。在第五和第六章，我们将学习更多有关泛型函数与自动泛型化的内容。

清单 4.3 中的最后一个命令[2]，为在清单 4.4 中的测试铺平了道路，那为什么不止一次输入测试数据呢？为了测试这个函数，先计算出和，最后，计算值为 123 的记录所占的百分比。因为我们想要获得精确结果（21.24%），因此调用函数 float，把整数转换为浮点数。

 

转换和解析数字

 

F# 是一种 .NET 语言，因此它使用这个平台上可用的数值类型的标准集。下面的清单显示了我们将要用到的最有用的类型，可以看到，.NET 的类名以斜体表示，F# 使用的简称放在括号中：

■Int32，UInt32 （int，uint32）： 标准的 32 位整数类型；F# 中，文字写作：42 （有符号）或 42u （无符号）；也有 16 位和 64 位的变体，对于 16 位 (int16,uint16)，写作 42s 和 42us，64 位 (int64，uint64）写作 1 L 或 64 位的 1UL。

■Double, Single (float, float32）：表示双精度和单精度浮点数；文字分别写作 3.14 和 3.14f。注意，在这里 F# 和 C# 之间是有区别的：在 C# 中的 double，在 F# 中叫 float；在 C# 中的float 在 F# 中叫 float32。

■SByte, Byte (sbyte, byte）：有符号和无符号的 8 位整数；文字写作 1y （有符号）和 1uy （无符号。

■ Decimal (decimal）：十进制浮点类型，适合财务计算需要很多位整数和小数位数。文字写作 3.14M。

■BigInteger (bigint)：表示任意大小的整数类型。这是 .NET 4.0 中的新类型，由 System.Numerics 命名空间提供；F# 的早期版本包含了这个类型的自己实现，因此，在 Visual Studio 2008 中开发早期版本的 .NET 框架应用程序时，可以使用。在 F# 中，这种类型的文字写作 1I。

与 C# 不同，F# 编译器在不同的数字类型之间，即使在精度不会丢失的情况下，也不插入自动转换；F # 也不使用类型转换（type-cast）语法进行显式转换，因此，所有的转换都必须写成函数调用的形式。F# 库提供一组转换函数，通常与 F# 中目标类型的名称相同。下面是几个最有用的转换函数：

■int ：将任意数字转换为整数；该函数是多态的（polymorphic），因此，可以处理不同的参数类型。例如，将浮点值转换为整数，可以写成int 3.14；将字节值转换为整数，写成int 42uy。

■float, float32 ：将数字转换为双精度或单精度浮点数；float 对应于.NET 的 Double 类型，float32 对应于 .NET 的 Single 类型，有时令人困惑。

这些函数也可以用于将字符串转换为数字。如果需要更多地控制转换，例如，指定区域（culture）信息，可以使用 Parse 方法。此方法是System 命名空间中的 .NET 类，相当于数值类型。例如，要把字符串转换成整数，可以写成 Int32.Parse("42")。此方法在转换失败时会将抛出异常，因此，还有一个方法 TryParse。使用此方法，可以很容易测试转换是否成功，该方法返回布尔值标记，并通过输出参数给出解析后的数值；但在 F# 中，我们还有更简单的方法可以访问，我们将在第五章详细讨论。可以看到，这种用法很简单：

 

let (succ, num) = Int32.TryParse (str)

if succ then Console.Write("Succeeded:{0}", num)

else Console.Write("Failed")

 

这并不是使用 F# 和 .NET 处理数字的全面参考，我们只讨论了最常用的数值类型和函数。要详细了解，请参阅标准的 .NET 参考或 F# 在线参考 [F# 网站]。

 

在清单 4.4 中，我们最后计算了一个项占测试数据集的百分比的等式。这是 F# 迭代开发的另一个示例，因为，这正是我们在下一节所需要的等式。我们在隔离情况下尝试写出了这个计算中较难的部分，这样，可以在下一节使用。代码首先从文件中读数据，然后，使用这个等式作为代码的基础，输出数据集到控制台。