F＃ - 序列（ Sequences）

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2023-12-01

序列，如列表也表示有序的值集合。但是，在需要时计算序列或序列表达式中的元素。它们不是一次计算的，因此它们用于表示无限的数据结构。

定义序列

序列使用以下语法定义 -

seq { expr }

例如，

let seq1 = seq { 1 .. 10 }

创建序列和序列表达式

与列表类似，您可以使用范围和理解来创建序列。

序列表达式是您可以编写用于创建序列的表达式。这些可以做到 -

By specifying the range.
通过增加或减少指定范围。
通过使用yield关键字生成成为序列一部分的值。
使用→运算符。

以下示例演示了这一概念 -

例子1 (Example 1)

(* Sequences *)
let seq1 = seq { 1 .. 10 }
(* ascending order and increment*)
printfn "The Sequence: %A" seq1
let seq2 = seq { 1 .. 5 .. 50 }
(* descending order and decrement*)
printfn "The Sequence: %A" seq2
let seq3 = seq {50 .. -5 .. 0}
printfn "The Sequence: %A" seq3
(* using yield *)
let seq4 = seq { for a in 1 .. 10 do yield a, a*a, a*a*a }
printfn "The Sequence: %A" seq4

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

The Sequence: seq [1; 2; 3; 4; ...]
The Sequence: seq [1; 6; 11; 16; ...]
The Sequence: seq [50; 45; 40; 35; ...]
The Sequence: seq [(1, 1, 1); (2, 4, 8); (3, 9, 27); (4, 16, 64); ...]

例子2 (Example 2)

以下程序打印从1到50的素数 -

(* Recursive isprime function. *)
let isprime n =
   let rec check i =
      i > n/2 || (n % i <> 0 && check (i + 1))
   check 2
let primeIn50 = seq { for n in 1..50 do if isprime n then yield n }
for x in primeIn50 do
   printfn "%d" x

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

序列的基本操作

下表显示了序列数据类型的基本操作 -

值	描述
append:seq →seq →seq	将两个给定的枚举包装为单个连接枚举。
平均值:seq →^ T.	返回序列中元素的平均值。
averageBy:（'T→^ U）→seq →^ U.	返回通过将函数应用于序列的每个元素而生成的结果的平均值。
cache:seq →seq	返回与输入序列的缓存版本对应的序列。
cast:IEnumerable→seq	包装松散类型的系统。集合序列为类型序列。
选择:（'T→'U选项）→seq →seq	将给定函数应用于列表的每个元素。返回由函数返回Some每个元素的结果组成的列表。
收集:（'T→'收藏）→seq →seq	将给定函数应用于序列的每个元素并连接所有结果。
compareWith:（'T→'T→int）→seq →seq →int	使用给定的比较函数逐个元素地比较两个序列。
concat:seq →seq	将给定的枚举枚举组合为单个连接枚举。
countBy:（'T→'Key）→seq →seq	将键生成函数应用于序列的每个元素，并返回一个序列，生成唯一键及其在原始序列中出现的次数。
延迟:(单位→seq ）→seq	返回根据给定的序列延迟规范构建的序列。
distinct:seq →seq	根据条目上的泛型哈希和相等比较，返回不包含重复条目的序列。如果元素在序列中多次出现，则丢弃后面出现的事件。
distinctBy :('T→'Key）→seq →seq	根据给定密钥生成函数返回的键上的泛型哈希和相等比较，返回不包含重复条目的序列。如果元素在序列中多次出现，则丢弃后面出现的事件。
empty : seq<'T>	Creates an empty sequence.
exactOne:seq →'T	返回序列的唯一元素。
存在:（'T→bool）→seq →布尔	测试序列中的任何元素是否满足给定谓词。
exists2:（'T1→'T2→bool）→seq →seq →bool	测试输入序列的任何一对相应元素是否满足给定谓词。
filter:（'T→bool）→seq →seq	返回一个新集合，该集合仅包含给定谓词返回true的集合元素。
找到:（'T→bool）→seq →'T	返回给定函数返回true的第一个元素。
findIndex:（'T→bool）→seq →int	返回给定函数返回true的第一个元素的索引。
fold:（'State→'T→'State）→'State→seq →'State	将函数应用于集合的每个元素，通过计算线程化累加器参数。如果输入函数是f并且元素是i0 ... iN，则此函数计算f（...（fs i0）...）iN。
forall:（'T→bool）→seq →bool	测试序列的所有元素是否满足给定谓词。
forall2:（'T1→'T2→bool）→seq →seq →bool	测试从两个序列中提取的所有元素对满足给定的谓词。如果一个序列比另一个序列短，则忽略较长序列的其余元素。
groupBy:（'T→'Key）→seq →seq >	将键生成函数应用于序列的每个元素，并生成一系列唯一键。每个唯一键还包含与此键匹配的所有元素的序列。
head:seq →'T	返回序列的第一个元素。
init:int→（int→'T）→seq	生成一个新序列，当迭代时，通过调用给定函数返回连续元素，直到给定计数。调用函数的结果不会被保存，也就是说，根据需要重新应用函数来重新生成元素。该函数传递正在生成的项的索引。
initInfinite:（int→'T）→seq	生成一个新序列，当迭代时，将通过调用给定函数返回连续元素。调用该函数的结果不会被保存，也就是说，将根据需要重新应用该函数以重新生成元素。该函数传递正在生成的项的索引。
isEmpty:seq →布尔	测试序列是否包含任何元素。
iter :('T→单位）→seq →单位	将给定函数应用于集合的每个元素。
iter2:（'T1→'T2→单位）→seq →seq →单位	将给定函数同时应用于两个集合。如果一个序列比另一个序列短，则忽略较长序列的其余元素。
iteri:（int→'T→unit）→seq →unit	将给定函数应用于集合的每个元素。传递给函数的整数表示元素的索引。
最后:seq →'T	返回序列的最后一个元素。
length:seq →int	返回序列的长度。
map:（'T→'U）→seq →seq	创建一个新集合，其元素是将给定函数应用于集合的每个元素的结果。在从对象检索的枚举数中使用MoveNext方法需要元素时，将应用给定的函数。
map2:（'T1→'T2→'U）→seq →seq →seq	创建一个新集合，其元素是将给定函数应用于两个序列中相应元素对的结果。如果一个输入序列比另一个输入序列短，则忽略较长序列的其余元素。
mapi:（int→'T→'U）→seq →seq	创建一个新集合，其元素是将给定函数应用于集合的每个元素的结果。传递给函数的整数索引表示正在转换的元素的索引（从0开始）。
max:seq →'T	返回序列中所有元素中最大的元素，使用Operators.max进行比较。
maxBy :('T→'U）→seq →'T	返回序列中所有元素中最大的元素，通过在函数结果上使用Operators.max进行比较。
min:seq →'T	返回序列中所有元素的最低元素，使用Operators.min进行比较。
minBy :('T→'U）→seq →'T	返回序列中所有元素的最低元素，通过在函数结果上使用Operators.min进行比较。
nth:int→seq →'T	计算集合中的nth元素。
ofArray:'T array→seq	将给定数组视为序列。
ofList:'T list→seq	将给定列表视为序列。
成对:seq →seq	返回输入序列及其前一个元素中每个元素的序列，但第一个元素除外，它仅作为第二个元素的前任返回。
选择:（'T→'U选项）→seq →'U	将给定函数应用于连续元素，返回函数返回Some值的第一个值。
readonly:seq →seq	创建一个委托给定序列对象的新序列对象。这确保了原型序列不能被类型转换重新发现和改变。例如，如果给定一个数组，则返回的序列将返回数组的元素，但是您无法将返回的序列对象强制转换为数组。
reduce:（'T→'T→'T）→seq →'T	将函数应用于序列的每个元素，通过计算线程化累加器参数。首先将函数应用于前两个元素。然后将此结果与第三个元素一起提供给函数，依此类推。返回最终结果。
scan:（'State→'T→'State）→'State→seq →seq	与Seq.fold一样，但是按需计算并返回中间和最终结果的序列。
单身人士:'T→seq	返回仅生成一个项目的序列。
skip:int→seq →seq	返回跳过基础序列的指定数量元素的序列，然后生成序列的其余元素。
skipWhile :('T→bool）→seq →seq	返回一个序列，当迭代时，在给定谓词返回true,时跳过基础序列的元素true,然后生成序列的其余元素。
sort:seq →seq	产生按键排序的序列。
sortBy:（'T→'Key）→seq →seq	将键生成函数应用于序列的每个元素，并生成按键排序的序列。使用Operators.compare实现的通用比较来比较密钥。
sum:seq →^ T.	返回序列中元素的总和。
sumBy	返回通过将函数应用于序列的每个元素而生成的结果的总和。
take:int→seq →seq	返回序列的第一个元素，直到指定的计数。
takeWhile :('T→bool）→seq →seq	返回一个序列，当迭代时，在给定谓词返回true,时生成基础序列的元素true,然后不再返回其他元素。
toArray:seq →'T []	从给定集合创建数组。
toList:seq →'T列表	从给定集合创建列表。
truncate:int→seq →seq	返回枚举时返回的序列不超过指定数量的元素的序列。
tryFind:（'T→bool）→seq →'T选项	返回给定函数返回true,的第一个元素，如果不存在此元素，则返回None 。
tryFindIndex :('T→bool）→seq →int选项	返回满足给定谓词的序列中第一个元素的索引，如果不存在此类元素，则返回None 。
tryPick :('T→'U选项）→seq →'U选项	将给定函数应用于连续元素，返回函数返回Some值的第一个值。
展开:('州→'T *'州选项）→'州→seq	返回包含给定计算生成的元素的序列。
其中:（'T→bool）→seq →seq	返回一个新集合，该集合仅包含给定谓词返回true的集合元素。 Seq.filter的同义词。
windowed:int→seq →seq	返回一个序列，该序列生成包含从输入序列中提取的元素的滑动窗口。每个窗口都以新数组的形式返回。
zip:seq →seq →seq	将两个序列组合成一对列表。这两个序列不需要具有相同的长度 - 当一个序列耗尽时，忽略另一个序列中的任何剩余元素。
zip3:seq →seq →seq →seq	将三个序列组合成三元组列表。序列不需要具有相等的长度 - 当一个序列耗尽时，忽略其他序列中的任何剩余元素。

以下示例演示了上述某些功能的用途 -

例子1 (Example 1)

这个程序创建一个空序列并在以后填充它 -

(* Creating sequences *)
let emptySeq = Seq.empty
let seq1 = Seq.singleton 20
printfn"The singleton sequence:"
printfn "%A " seq1
printfn"The init sequence:"
let seq2 = Seq.init 5 (fun n -> n * 3)
Seq.iter (fun i -> printf "%d " i) seq2
printfn""
(* converting an array to sequence by using cast *)
printfn"The array sequence 1:"
let seq3 = [| 1 .. 10 |] :> seq<int>
Seq.iter (fun i -> printf "%d " i) seq3
printfn""
(* converting an array to sequence by using Seq.ofArray *)
printfn"The array sequence 2:"
let seq4 = [| 2..2.. 20 |] |> Seq.ofArray
Seq.iter (fun i -> printf "%d " i) seq4
printfn""

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

The singleton sequence:
seq [20]
The init sequence:
0 3 6 9 12
The array sequence 1:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
The array sequence 2:
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

请注意 -

Seq.empty方法创建一个空序列。
Seq.singleton方法只创建一个指定元素的序列。
Seq.init方法创建一个序列，通过使用给定的函数为其创建元素。
Seq.ofArray和Seq.ofList 方法从数组和列表创建序列。
Seq.iter方法允许迭代序列。

例子2 (Example 2)

Seq.unfold方法从计算函数生成一个序列，该函数接受一个状态并对其进行转换以生成序列中的每个后续元素。

以下函数生成前20个自然数 -

let seq1 = Seq.unfold (fun state -> if (state > 20) then None else Some(state, state + 1)) 0
printfn "The sequence seq1 contains numbers from 0 to 20."
for x in seq1 do printf "%d " x
printfn" "

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

The sequence seq1 contains numbers from 0 to 20.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

例子3 (Example 3)

Seq.truncate方法从另一个序列创建序列，但将序列限制为指定数量的元素。

Seq.take方法创建一个新序列，该序列包含序列开头的指定数量的元素。

let mySeq = seq { for i in 1 .. 10 -> 3*i }
let truncatedSeq = Seq.truncate 5 mySeq
let takeSeq = Seq.take 5 mySeq
printfn"The original sequence"
Seq.iter (fun i -> printf "%d " i) mySeq
printfn""
printfn"The truncated sequence"
Seq.iter (fun i -> printf "%d " i) truncatedSeq
printfn""
printfn"The take sequence"
Seq.iter (fun i -> printf "%d " i) takeSeq
printfn""

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

The original sequence
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
The truncated sequence
3 6 9 12 15
The take sequence
3 6 9 12 15