在Scala函数式编程中，是否有一种惯用的方法来映射状态？

传统的映射函数具有签名

A=>B

，用于将

F[A]

转换为

F[B]

，例如将

List[A]

转换为

List[B]

但是，如果映射函数应该携带一些计算

B

所需的状态，那么该怎么办呢

比如说，映射函数如下所示：

（A，S）=>（B，S）

，其中S是

状态的类型。对于每个
A
，先前返回的
S
被传递到映射函数中，而最初为状态提供一个
zero
元素。然后，映射函数返回一个新状态（以及结果），然后再将其与下一个值一起传递，以此类推

当然，
.map
的功能还不够强大，因此解决方案必须基于另一个操作符

为了便于说明，举一个具体的例子，假设我有一个
Int
序列，我想计算每个
Int
与该序列中前一个
Int
的差值。如上所述的映射函数的实现如下所示：

def映射（currentElement:Int，previousElement:Option[Int]）：（Option[Int]，Option[Int]）={
（previousElement.map（currentElement-389;），Some（currentElement））
}

previousElement
的初始
zero
值将是
None
，在第一个元素之后，它将始终是
Some（currentElement）
。每次迭代的结果将是当前值减去最后一个值的
Some
，但第一个元素除外，它是
None

例如，如何使用
映射
功能将
List（1,4,3）
转换为
List（无、部分（3）、部分（-1））

（请注意，整数减法示例仅用于说明目的，问题的焦点是所述操作类型的通用解决方案。）
有一些库可用于执行“mtl样式”状态传递，这正是您所描述的。（检查此代码段后的类型签名）

导入猫_
导入cats.data_
进口猫_
//给定一个元素和状态，计算下一个状态和返回值
def modifyEntry（currentElement:Int）：状态[选项[Int]，选项[Int]]=for{
先前的元素（s，（））
// ...
}

经过一些修改后的功能：

抽象私有[data]类状态函数{
// ...
def get[S]：State[S，S]=？？？//其他一些代码，如State（S=>（S，S））
def集合[S]（S:S）：状态[S，单位]=状态（=>（S，（））
}

对于CAT，请使用其他一些示例查看优秀文档：

对于scalaz来说，这里有一个很好的谈话，概述了Scala和scalaz中的“mtl风格”，不过要注意

对于其中任何一种，都要注意单变压器的缺点（不是mtl样式/特征，请参见第二部分）：
您要寻找的“运算符”是
fold
：

List(1, 4, 3).foldLeft(None: Option[Int], List[Option[Int]]())
   ((acc, curr) => (Some(curr), acc._1.map(_ - curr) :: acc._2))
    ._2
    .reverse

另一种思考方法是使用
zip
：

val xs = List(1, 4, 3)

val result = None :: xs.zip(xs.drop(1)).map(currAndNext => Some(currAndNext._2 - currAndNext._1))

Scala 2.13.x
unfold（）
方法维护的状态与您的示例类似

List.unfold((Option.empty[Int], List(1, 4, 3))){
  case (prev, hd::tl) => Some((prev.map(hd.-), (Some(hd),tl)))
  case (prev, Nil)    => None
}
//res0: List[Option[Int]] = List(None, Some(3), Some(-1))

这可以在
LazyList
和
Iterator
上找到，因此它可以用来创建一个伪无限流。
这很好地回答了这个示例，但它只适用于有限的数据结构。如果F[A]是一个无限流（这就是我需要的）@ig dev将取决于您对该流使用什么。我相信fs2会与您合作this@sinanspd是 啊我不这么认为，因为折叠不会返回中间结果。
fs2
有这样的机制吗？@ig dev我已经有一段时间没有研究过fs2的内部结构了，所以要仔细检查一下，但据我所知，fs2折叠被定义为拉动和折叠。因此，它从流中提取新数据，然后折叠。也许
scanLeft
就是您想要的。我看到了类型签名的相似性，我正在研究这一点，但到目前为止，实际应用对我来说还不清楚，如何从
列表（1，4，3）
到
列表（无，一些（3），一些（-1））
使用
StateFunctions
状态将由normal map（和flatMap）保留，因此如果您想转换列表并保留状态，请使用它。您好@ig dev，我修改了答案来说明您的示例，很抱歉延迟。另外@ig dev，下面是您评论的生成正确输出的示例：