Jak używać kotów i Monady stanu

Question

Po raz pierwszy użyłem cats do rozwiązania day 1 nadejścia kodu i zastanawiam się, czy można coś poprawić.

Biorąc pod uwagę metodę update z następującym podpisem def update(i: Instruction): PosAndDir => PosAndDir

mam wymyślić:

val state: State[PosAndDir, List[Unit]] = instructions.map(i => State.modify(update(i))).toList.sequenceU 
val finalState = state.runS(PosAndDir(Pos(0, 0), North)).value 

a także

def update2(i: Instruction): State[PosAndDir, Option[Pos]] = 
    State.modify(update(i)).inspect(pad => if (i == Walk) Some(pad.pos) else None) 
    … 
    val state = instructions.map(update2).toList.sequenceU 
    val positions = state.runA(PosAndDir(Pos(0, 0), North)).value.flatten 

Dokładniej pytania:

1. dlaczego potrzebujemy zadzwonić pod numer .value (z scalazem, jest przezroczysty)?
2. Czy istnieje sposób, aby napisać update2 ze zrozumieniem w celu poprawy czytelności?
3. jest instancja Applicative dla Seq dla kotów (wiem, że nie ma w niej skalaza). ?
4. jakikolwiek pomysł ulepszenia kodu?

Answer 1

1. koty definiuje State[S, A] jako alias dla stosu, który jest bezpieczny StateT[Eval, S , A]StateT[Trampoline, S, A] pod względem scalaz, więc runS powraca Eval[A], gdzie value będzie działać bez stackoverflow nawet dla bardzo długich flatMap sekwencji.

2. Korzystanie jakieś bardziej dodatkowego importu

   import cats.data.{State, StateT} 
   import cats.MonadState 
   import cats.syntax.functorFilter._ 
   import cats.instances.option._ 
   

   oraz niektórych preparatów

   type Walk[x] = StateT[Option, PosAndDir, x] 
   val stateMonad = MonadState[Walk, PosAndDir] 
   
   import stateMonad._ 
   

   można dokonać funkcja wyglądać następująco

   def update2(i: Instruction): StateT[Option, PosAndDir, Pos] = 
       for (pad ← get if i == Walk) yield pad.pos 
   

   nie, że to rozwiązanie nie będzie działać w 2.12 z powodu tego improvement, możesz sprawić, by działało z tym obejściem

   implicit class FunctorWithFilter[F[_] : FunctorFilter, A](fa: F[A]) { 
       def withFilter(f: A ⇒ Boolean) = fa.filter(f) 
   } 
   

3. Nie ma przypadków, dla Seq, this answer opisuje dlaczego. Chociaż istnieje kilka nieortodoksyjnych przypadków w projekcie alleycats. Nie jestem pewien, czy potrzebujesz do Applicative[Seq], z Twojego kodu potrzebujesz raczej Traverse[Seq], lub jeśli zastąpisz swój sequence z sequence_ nawet Foldable[Seq]. Dobrą wiadomością jest Foldable[Iterable] w alleycats, i tu jest moja próba zdefiniowania coś sobowtóra za Seq przykład

   implicit val seqInstance = new MonadFilter[Seq] with Traverse[Seq] { 
       def traverse[G[_] : Applicative, A, B](fa: Seq[A])(f: (A) ⇒ G[B]): G[Seq[B]] = 
       fa match { 
        case head +: tail ⇒ f(head).map2(traverse(tail)(f))(_ +: _) 
        case _empty ⇒ Seq.empty[B].pure[G] 
       } 
   
       def foldLeft[A, B](fa: Seq[A], b: B)(f: (B, A) ⇒ B): B = fa.foldLeft(b)(f) 
   
       def foldRight[A, B](fa: Seq[A], lb: Eval[B])(f: (A, Eval[B]) ⇒ Eval[B]): Eval[B] = 
       fa match { 
        case head +: tail ⇒ f(head, foldRight(tail, lb)(f)) 
        case _empty ⇒ lb 
       } 
   
       def pure[A](x: A): Seq[A] = Seq(x) 
   
       def empty[A]: Seq[A] = Seq.empty[A] 
   
       def flatMap[A, B](fa: Seq[A])(f: (A) ⇒ Seq[B]): Seq[B] = fa.flatMap(f) 
   
       def tailRecM[A, B](a: A)(f: (A) ⇒ Seq[Either[A, B]]): Seq[B] = { 
       @tailrec def go(seq: Seq[Either[A, B]]): Seq[B] = 
        if (seq.contains((_: Either[A, B]).isLeft)) 
        go(seq.flatMap { 
         case Left(a) ⇒ f(a) 
         case b ⇒ Seq(b) 
        }) else seq.collect { case Right(b) ⇒ b } 
   
       go(Seq(Left(a))) 
       } 
       override def mapFilter[A, B](fa: Seq[A])(f: (A) ⇒ Option[B]): Seq[B] = 
       fa.flatMap(f(_).toSeq) 
   } 
   

4. nie spędził dużo czasu, ale tutaj jest moje próba uproszczenia niektórych części przez Monocle library:

   import cats.{MonadState, Foldable, Functor} 
   import cats.instances.option._ 
   import cats.syntax.foldable._ 
   import cats.syntax.functor._ 
   import cats.syntax.functorFilter._ 
   import monocle.macros.Lenses 
   
   @Lenses 
   case class Pos(x: Int, y: Int) 
   
   sealed abstract class Dir(val cmd: Pos ⇒ Pos) 
   
   case object South extends Dir(Pos.y.modify(_ - 1)) 
   case object North extends Dir(Pos.y.modify(_ + 1)) 
   case object East extends Dir(Pos.x.modify(_ + 1)) 
   case object West extends Dir(Pos.x.modify(_ - 1)) 
   
   @Lenses 
   case class PosAndDir(pos: Pos, dir: Dir) 
   
   val clockwise = Vector(North, East, South, West) 
   val right: Map[Dir, Dir] = clockwise.zip(clockwise.tail :+ clockwise.head).toMap 
   val left: Map[Dir, Dir] = right.map(_.swap) 
   
   sealed abstract class Instruction(val cmd: PosAndDir ⇒ PosAndDir) 
   case object TurnLeft extends Instruction(PosAndDir.dir.modify(left)) 
   case object TurnRight extends Instruction(PosAndDir.dir.modify(right)) 
   case object Walk extends Instruction(pd ⇒ PosAndDir.pos.modify(pd.dir.cmd)(pd)) 
   
   def runInstructions[F[_] : Foldable : Functor](instructions: F[Instruction])(start: PosAndDir): PosAndDir = 
       instructions.map(i => State.modify(i.cmd)).sequence_.runS(start).value