如何在Rust中复制Haskell的“`scanl (+) 0 xs`”？

Question

如果我有一个数字列表[1, 2, 3, 4, 5]，并且我想生成一个累积和列表，在Haskell中，我将执行以下操作：

> let xs = [1, 2, 3, 4, 5]

> scanl (+) 0 xs
[0,1,3,6,10,15]

试图得到同样的行为似乎在铁锈不必要的麻烦。

let xs = [1, 2, 3, 4, 5];

let vs = vec![0]
    .into_iter()
    .chain(xs.iter().scan(0, |acc, x| {
        *acc += x;
        Some(*acc)
    }))
    .collect::<Vec<_>>();

scan必须对累加器进行变异的尴尬行为可以通过缺少GC来解释。但是，scan也不包括初始累加器值，因此需要在前面手动添加0。这本身就很麻烦，因为我需要用chain来添加它，而[0].iter()没有工作，[0].into_iter()和vec![0].iter()也不起作用。它需要vec![0].into_iter()。

我觉得我一定是在做错事。但是，什么？是否有更好的方法来产生一个累积的总和？返回到for循环了吗？

Answer 1

我会用successors来做

fn main() {
    let mut xs = vec![1, 2, 3, 4, 5].into_iter();
    let vs = std::iter::successors(Some(0), |acc| xs.next().map(|n| n + *acc));

    assert_eq!(vs.collect::<Vec<_>>(), [0, 1, 3, 6, 10, 15]);
}

Answer 2

编辑：

尽管这个答案的旧版本模仿了scanl中间形式的行为，但执行并不懒惰。用@法语Boiethios的回答更新了我以前的答案中的一般实现。

这就是执行情况：

fn scanl<'u, T, F>(op: F, initial: T, list: &'u [T]) -> impl Iterator<Item = T> + 'u
where
    F: Fn(&T, &T) -> T + 'u,
{
    let mut iter = list.iter();
    std::iter::successors(Some(initial), move |acc| iter.next().map(|n| op(n, acc)))
}
//scanl(|x, y| x + y, 0, &[1, 2, 3, 4, 5]).collect::<Vec<_>>()

游乐场

它可以很容易地由fold实现。

对于Add操作：

let result = xs.iter().fold(vec![0], |mut acc, val| {
    acc.push(val + acc.last().unwrap());
    acc
});

游乐场

以下是通用版本：

fn scanl<T, F>(op: F, initial: T, list: &[T]) -> Vec<T>
where
    F: Fn(&T, &T) -> T,
{
    let mut acc = Vec::with_capacity(list.len());
    acc.push(initial);

    list.iter().fold(acc, |mut acc, val| {
        acc.push(op(val, acc.last().unwrap()));
        acc
    })
}
//scanl(|x, y| x + y, 0, &[1, 2, 3, 4, 5])

游乐场

Answer 3

必须改变累加器的尴尬扫描行为可以用缺少GC来解释。

没有什么能阻止铁锈做你要做的事。

可能实施的例子：

pub struct Mapscan<I, A, F> {
    accu: Option<A>,
    iter: I,
    f: F,
}

impl<I, A, F> Mapscan<I, A, F> {
    pub fn new(iter: I, accu: Option<A>, f: F) -> Self {
        Self { iter, accu, f }
    }
}

impl<I, A, F> Iterator for Mapscan<I, A, F>
where
    I: Iterator,
    F: FnMut(&A, I::Item) -> Option<A>,
{
    type Item = A;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        self.accu.take().map(|accu| {
            self.accu = self.iter.next().and_then(|item| (self.f)(&accu, item));
            accu
        })
    }
}

trait IterPlus: Iterator {
    fn map_scan<A, F>(self, accu: Option<A>, f: F) -> Mapscan<Self, A, F>
    where
        Self: Sized,
        F: FnMut(&A, Self::Item) -> Option<A>,
    {
        Mapscan::new(self, accu, f)
    }
}

impl<T: ?Sized> IterPlus for T where T: Iterator {}

fn main() {
    let xs = [1, 2, 3, 4, 5];

    let vs = xs
        .iter()
        .map_scan(Some(0), |acc, x| Some(acc + x));

    assert_eq!(vs.collect::<Vec<_>>(), [0, 1, 3, 6, 10, 15]);
}