Tema 3: Características de la programación funcional. Sesión 6: El paradigma funcional (2)

Transcripción

1 Tema 3: Características de la programación funcional Sesión 6: El paradigma funcional (2)

2 Referencias Capítulo SICP: [[ H-10.html#%_sec_1.1.5][The Substitution Model for Procedure Application]] Capítulo 10 PLP: Functional Languages

3 Hoy veremos Programación funcional en LISP (y Scheme)

4 Programación funcional en LISP (y Scheme) LISP (y Scheme) no es funcional puro: tiene características que van más allá de la programación declarativa/funcional Algunas características: Funciones como tipos de dato primitivos y funciones de orden superior Polimorfismo Símbolos y dualidad entre datos y programa

5 Funciones como tipos de datos primitivos Las funciones son tipos primitivos en los lenguajes funcionales Un tipo primitivo es aquel que: Puede ser asignado a una variable Puede ser pasado como argumento a una función Puede ser devuelto como resultado de una invocación a una función Puede ser parte de un tipo de dato mayor

6 Forma especial lambda La forma especial lambda es la forma de Scheme de construir funciones anónimas (sin nombre) en tiempo de ejecución Sintaxis: (lambda <arg1>... <argn>) <cuerpo>) (lambda (x) (* x x)) (lambda (x y) (+ x y)) proc proc Al evaluar lambda, se crea una función sin nombre

7 Función anónima (creada con lambda) Puede ser invocada directamente: ((lambda (x) (* x x)) 3) Es un tipo de dato primitivo, como cualquier otra función

8 Funciones como tipos de dato primitivos: función asignada a variable Función creada con define: cuadrado (define (cuadrado x)(* x x))) proc Función creada con lambda: (define cubo (lambda (x) (* x x x))) cubo proc

9 Funciones como tipos de datos primitivos: función como argumento de otra función. Ejemplo 1 (define (aplica f x y) (f x y)) (aplica + 2 3) (aplica * 4 5) (aplica string-append "hola" "adios") (aplica (lambda (x y) (sqrt (+ (* x x) (* y y)))) 3 4)

10 Funciones como tipos de datos primitivos: función como argumento de otra función. Ejemplo 2 (define (aplica-2 f g x) (f (g x))) (define (suma-5 x) (+ x 5)) (define (doble x) (+ x x)) (aplica-2 suma-5 doble 3) (aplica-2 (lambda (x) (* x 2)) (lambda (x) (+ x 10)) 5)

11 Funciones como tipos de datos primitivos: función como valor devuelto por otra función (define (hacer-sumador-k k) (lambda (x) (+ x k))) hacer-sumador-k proc (define g (hacer-sumador-k 5)) (g 10) g proc

12 Funciones de orden superior Funciones de orden superior: Son funciones que reciben otras funciones como argumento o devuelven una función como resultado Ejemplo, función map: (map cuadrado ( )) (map * (1 2 3) (4 5 6)) Otro ejemplo: map recibe como argumentos una función y tantas listas (de igual longitud) como argumentos tenga la función (define (operar f base lista) (if (null? lista) base (f (car lista) (operar f base (cdr lista)))))

13 Las funciones pueden formar parte de estructuras de datos mayor Ejemplo: lista de funciones (define lista-funcs (list doble suma-5 cuadrado)) Ejemplo de utilización: (define (aplica-funcs lista-funcs x) (if (null? (cdr lista-funcs)) ((car lista-funcs) x) ((car lista-funcs) (aplica-funcs (cdr lista-funcs) x)))) (aplica-funcs lista-funcs 10)

14 Dualidad entre datos y código Los programas en Scheme son expresiones entre paréntesis Una expresión entre paréntesis es una lista de símbolos Por tanto, los programas (sin evaluar) se pueden considerar como datos (listas) y viceversa y, por tanto, podemos construirlos, desconstruirlos, y manipularlos como las listas Ejemplo: utilizando quote y eval, vamos a sumar una lista de números (define (suma-lista lista-nums) (eval (cons '+ lista-nums)))

15 Ejercicios Qué hace el siguiente código en Scheme? (lambda (f x) (f x x))) Cómo habría que invocar a la función anterior para que devuelva 20? Define una función g que podamos invocar así y devuelva 18: (g (lambda (x) (+ x x)) (lambda (y) (* y y)) 3) Define una función h que se invoque de la siguiente forma y devuelva 6: ((h (lambda (x) (+ x x))) 3)