Kotlin的函數式編程特性

Kotlin 是一種多范式編程語言，它支持面向對象編程、命令式編程以及函數式編程。Kotlin 的函數式編程特性主要體現在以下幾個方面：

1. 高階函數：Kotlin 允許你使用函數作為一等公民，這意味著你可以將函數賦值給變量，將函數作為參數傳遞給其他函數，或者將函數作為其他函數的返回值。這是函數式編程的核心概念之一。

   val add: (Int, Int) -> Int = { a, b -> a + b }
   println(add(1, 2)) // 輸出 3
   

2. Lambda 表達式：Kotlin 提供了簡潔的語法來創建匿名函數，即 Lambda 表達式。這使得使用高階函數變得更加方便。

   val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
   val evenNumbers = numbers.filter { it % 2 == 0 }
   println(evenNumbers) // 輸出 [2, 4]
   

3. 擴展函數：Kotlin 允許你為現有的類添加新的方法，而不需要修改類的源代碼或使用裝飾者模式。這可以通過定義擴展函數來實現。

   fun String.lastChar(): Char = this[this.length - 1]
   
   println("hello".lastChar()) // 輸出 'o'
   

4. 不可變數據：Kotlin 鼓勵使用不可變的數據結構。雖然 Kotlin 本身并不是純函數式語言，但它提供了 val 關鍵字來聲明不可變的變量。

   val immutableList = listOf(1, 2, 3)
   // immutableList.add(4) // 這將導致編譯錯誤
   

5. 內聯函數：Kotlin 的內聯函數可以減少高階函數的性能開銷。通過使用 inline 關鍵字，你可以告訴編譯器在調用點展開函數體，從而避免創建額外的函數調用層次。

   inline fun <T> Iterable<T>.forEach(action: (T) -> Unit) {
       for (element in this) action(element)
   }
   
   val numbers = listOf(1, 2, 3)
   numbers.forEach { println(it) }
   

6. 尾遞歸優化：Kotlin 支持尾遞歸優化，這意味著如果一個函數的最后一步操作是調用自身（尾遞歸），編譯器可以優化遞歸調用，避免棧溢出。

   tailrec fun factorial(n: Int, acc: Int = 1): Int {
       return if (n <= 1) acc else factorial(n - 1, n * acc)
   }
   
   println(factorial(5)) // 輸出 120
   

7. 集合操作：Kotlin 的標準庫提供了豐富的集合操作函數，如 map, filter, reduce, fold, any, all, find, groupBy 等，這些函數使得處理集合數據變得更加簡潔和直觀。

   val names = listOf("Alice", "Bob", "Charlie")
   val uppercasedNames = names.map { it.toUpperCase() }
   println(uppercasedNames) // 輸出 [ALICE, BOB, CHARLIE]
   

Kotlin 的這些函數式編程特性使得它在編寫簡潔、可讀性強的代碼方面非常強大，同時也能夠與 Java 互操作，利用 Java 生態系統中的大量庫和工具。