如何使用猫和状态Monad

Question

我已经第一次使用cats来解决代码的出现day 1，我想知道是否有可能改进的东西。

给定一个方法update具有以下签名 def update(i: Instruction): PosAndDir => PosAndDir

我想出：

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 

而且还

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 

更准确地说，问题是：

1. 为什么我们需要拨打.value（与斯卡拉，它是透明的）？
2. 有没有办法写update2用于理解提高可读性？
3. 是否有Applicative实例为Seq在猫（我知道有没有scalaz）。 ？
4. 任何想法改善代码？

Answer 1

1. 猫State[S, A]定义为一个别名堆栈安全StateT[Eval, S , A]这是StateT[Trampoline, S, A]在scalaz方面，所以runS回报Eval[A]，其中value将没有计算器，甚至很长时间flatMap序列运行。

2. 使用一些额外的进口

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

   和一些准备

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

   ，你可以让你的函数看起来像这样

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

   不是该解决方案将不会在2.12工作由于此improvement，您可以使用此解决方法

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

3. 没有为Seq没有实例，this answer介绍为什么。虽然alleycats项目中存在一些非正统情况。我不太确定您是否需要Applicative[Seq]，从您的代码中您需要Traverse[Seq]，或者如果您将sequence替换为sequence_，即使是Foldable[Seq]。 好消息出现在alleycatsFoldable[Iterable]，这里是我试图定义的东西外形相似的Seq例如

   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. 没花了很多时间，但这里是我试图通过Monocle library简化某些部分：

   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