f# - 由 Sequence 的前一个元素和另一个 Sequence 构造的 Sequence

Question

出于学习目的，我正在尝试使用 F# 以序列形式运行模拟。从一系列随机数开始，如果状态不依赖于先前的状态，map 是生成状态序列的直接方法。我遇到问题的地方是当我尝试做类似的事情时:
State(i+1) = F (State(i), 随机数)
我设法通过使用 unfold 来实现一些工作，按照

的方式传入随机生成器

  let unfold (day:State,rnd:Random) =
    let rand = rnd.NextDouble()
    let nextDay = NextState day rand
    Some (nextDay, (nextDay, rnd))

但是，至少在我没有经验的人看来，关于传递 Random 实例的某些事情似乎很可疑。有没有一种方法可以实现类似的东西，但传递的是随机数序列，而不是生成器？

Answer 1

我认为您关于传递 Random 实例的直觉是可疑的:当可变状态有用时，最好将其隔离，这样您就可以尽可能地从纯度中受益。

我们可以通过创建一个序列来隔离这里的状态，该序列在每次迭代时产生一组不同的随机数

open System
let rndSeq = 
    seq {
        //note that by putting rnd inside seq expression here, we ensure that each iteration of the sequence
        //yields a different sequnce of random numbers
        let rnd = new Random()
        while true do yield rnd.NextDouble()
    }

然后，您可以使用 Seq.scan 来迭代随机序列，方法是使用一个函数映射元素，该函数由被映射的前一个元素通知。

let runSimulation inputSeq initialState =
    inputSeq
    |> Seq.scan 
        (fun (previousState:State) (inputElement:float) -> NextState previousState inputElement) 
        initialState

runSimulation rndSeq initialState //run the simulation using a random sequence of doubles greater than or equal to 0.0 and less than 1

您可以在这里看到一个额外的好处，即您的模拟输入和模拟实现不再绑定(bind)在一起，您可以使用任何输入序列运行​​您的模拟。