用Java8实现递归lambda函数

Question

Java 8引入了lambda函数，我想实现像factorial这样的东西：

 IntToDoubleFunction fact = x -> x == 0 ? 1 : x * fact.applyAsDouble(x-1);

编译返回

  error: variable fact might not have been initialized

我如何引用函数本身。类是匿名的，但实例是存在的:它被称为fact。

Answer 1

我通常使用(一次性定义的函数接口)泛型助手类，它包装了函数接口类型的变量。这种方法解决了局部变量初始化的问题，并使代码看起来更清晰。

在这个问题中，代码将如下所示：

// Recursive.java
// @param <I> - Functional Interface Type
public class Recursive<I> {
    public I func;
}

// Test.java
public double factorial(int n) {

    Recursive<IntToDoubleFunction> recursive = new Recursive<>();
    recursive.func = x -> (x == 0) ? 1 : x * recursive.func.applyAsDouble(x - 1);

    return recursive.func.applyAsDouble(n);
}

Answer 2

一种方法是编写第二个函数helper，该函数接受一个函数和一个数字作为参数，然后编写您真正想要的函数fact = helper(helper,x)。

如下所示：

BiFunction<BiFunction, Double, Double> factHelper =
        (f, x) -> (x == 0) ? 1.0 : x*(double)f.apply(f,x-1);
Function<Double, Double> fact =
        x -> factHelper.apply(factHelper, x);

在我看来，这似乎比依赖角例语义(如捕获对可变结构的引用的闭包)或允许自我引用并警告“可能无法初始化”要稍微优雅一些。

但是，由于Java的类型系统，这并不是一个完美的解决方案--泛型不能保证factHelper的参数f与factHelper的类型相同(即相同的输入类型和输出类型)，因为这将是一个无限嵌套的泛型。

因此，更安全的解决方案可能是：

Function<Double, Double> fact = x -> {
    BiFunction<BiFunction, Double, Double> factHelper =
        (f, d) -> (d == 0) ? 1.0 : d*(double)f.apply(f,d-1);
    return factHelper.apply(factHelper, x);
};

由factHelper不太完美的泛型类型引起的代码味道现在被包含(或者，我敢说，被封装)在lambda中，确保factHelper永远不会被无意中调用。

Answer 3

本地类和匿名类，以及lambda，在创建本地变量时通过值来捕获它们。因此，它们不可能通过捕获局部变量来引用它们自己，因为在创建它们的时候，指向它们自己的值还不存在。

本地类和匿名类中的代码仍然可以使用this引用自身。但是，lambda中的this并不引用lambda；它引用来自外部作用域的this。

您可以捕获一个可变的数据结构，如数组：

IntToDoubleFunction[] foo = { null };
foo[0] = x -> { return  ( x == 0)?1:x* foo[0].applyAsDouble(x-1);};

尽管这算不上是一个优雅的解决方案。