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，以及图表中每个项目所占比例（百分比）。

    若要计算百分比，就需要知道列表中所有项目数值总和。在清单 4.4 中的函数 calculateSum 来计算此值。

 

Listing 4.4 Calculating a sum of numeric values in the list (F# Interactive)

> let rec calculateSum(rows) = match rows with | [] -> 0 | (_, value)::tail -> let remainingSum = calculateSum(tail) value + remainingSum ;; val calculateSum : ('a * int) list -> int > let sum = calculateSum(testData);; val sum : int = 579 > 123.0 / float(sum) * 100.0;; val it : float = 21.24352332

 

    这外函数再次用递归模式处理列表。遵循同样的模式写的代码可能暗示，我们有些地方伏特 错了（重复很少有乐趣，也无聊）。理想情况下，我们只应该写代码的每个版本的独特部分，而不需要自己重复。对前面的示例，这个异议是有效的，我们可使用更优雅的方式，在下一章将学习如何实现。在许多函数程序中，仍然需要递归与模式匹配，所以，看看另外一个示例并熟悉这些概念是很有用的。

    对于一个空列表，函数 calculateSum 只返回 0。对于 cons cell，它以递归方式对尾进行求和（原始列表减去第一个元素），加的结果赋给来自头（列表中的第一项）的一个值。这个代码中的模式配，演示了一个有趣的现象，是值得讨论的。在第二个分支中，我们需要分解 cons cell，以便我们按照 head::tail 模式，匹配列表。代码是更复杂一点，因为在同时，还要根据另一个模式匹配头，以分解元组，写作 (first, second).。是因为，这个列表包含的元组，存储了标题作为第一个参数值，数值作为第二个参数值。在我们的示例中，想要读取这个数值，而忽略标题，这样，我们就可以使用下划线模式去忽略元组的第一个成员。如果我们要组合所有这些模式在一起，就得到 (_, value)::tail，这就是我们在代码中要用的。

    如果我们看看由 F# Interactive 打印出的函数签名，就可以看到，该函数取一个元组列表中作为输入，返回一个整数。输入元组的类型是 'a * int，表示该函数是泛型，说明列表包含任意的元组，第二个元素是一个整数。第一个类型是无关的，因为值在模式匹配中被忽略。F# 编译器自动使代码通用，使用的这一功能被称为自动范型化（automatic generalization）。在第 5 和 6 章，我们将学习更多有关范函数与自动范型化的内容。

    清单 4.3 中的最后一个命令，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，先计算总和，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%），要将整数转换为浮点数，调用函数 float。

 

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。您可以看到，.NET 的类名以斜体表示，F# 使用的短名在括号中：
 

    ■ 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，这里 F# 和 C# 之间的区别： 在 C# 中的 double，在 F# 中叫 float；在 C# 中的 tfloat 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）：适合财务计算的十进制浮点类型，需要很多的整数和小数位数。文字写作 3.14M。
    ■ BigInteger (bigint)：代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，以便你可以使用，针对在 Visual Studio 2008  中早期版本的 .NET 框架 。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，当精度不会丢失的情况下，也不插入自动转换。F # 也不能使用类型转换（type-cast）语法进行显式转换，所以，我们必须把所有的转换写成函数调用。F# 库包含一组转换函数，通常，与 F# 目标类型的名称相同。下面的列表显示了几个最有用的转换函数：

    ■ int ：将任意数字值转换为一个整数；该函数是多态的，这意味着，它适用于不同的参数值类型。例如，我们可以写 (int 3.14），用于将浮点值转换为整数，或 (int 42uy），将一个字节值转换为整数。

    ■ float, float32 ：将一个数字值转换为双精度或单精度浮点数；它是有时令人困惑的，float 对应于.NET 的 Double 类型，float32 对应于 .NET 的 Single 类型。

    此外可以使用这些函数，将字符串转换为数字。如果需要更多地控制转换，例如，指定的区域信息，可以使用 Parse 方法。此方法在一个 .NET 类中，对应于数值类型，可以在 System 命名空间中找到。例如，要转换一个字符串到整数，可以写成 Int32.Parse("42")。此方法在失败时会将抛出异常，因此，还有一种方法 TryParse。使用此方法，我们可以很容易测试转换是否成功，该方法返回布尔值标记，通过一个输出参数，我们可以得到解析好的数值，但在 F# 中，还有更简单的方法可以访问它。我们将在第 5 章中详细讨论。但是，正如你所看到的，用法很简单：

 

let (succ, num) = Int32.TryParse (str)
if succ then Console.Write("Succeeded: {0}", num)
else Console.Write("Failed")
 

    这决不是在 F# 和 .NET 中使用数字的全面参考。我们只讨论了最常用数值类型和函数。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，我们以计算一个项占测试数据集的百分比的等式结束。这是在 F# 中迭代开发的另一个例子，因为，我们在下一节正需要这个等。我们尝试写出了这个计算中较难的部分，以确保我们可以在隔离情况下做到：这样，我们可以在下一节中使用它。我们将首先编写代码来从文件中读取数据，然后使用此等式作为代码基础，打印数据集到控制台。