为状态实施 Scala Cats Traverse

Question

我一直在编写我自己的 Scala Cats 版本（以帮助其他人学习这个库）。 我已经实现了我自己的大多数类型类版本，但仍然坚持使用 Traverse for State 的自定义实现。要实现的功能是：

def traverse[G[_]: Applicative, S, A, B](fa: State[S, A])(f: A => G[B]): G[State[S, B]]

作为初学者，我向 ChatGPT 询问了在 Scala Cats 中的实现（当然，因为它不知道我自己的库）。 Cats 中的有效（简单）实现应该可以帮助我在自己的库中编写一个版本。 然而，ChatGPT 却让我失望了，因为使用 StateT 之类的解决方案过于复杂（目前我的库中没有类似的解决方案）。 此外，ChatGPT 生成的版本无法编译。

一个简单的建议如下，但不编译：

import cats._
import cats.implicits._

def traverse[G[_]: Applicative, S, A, B](fa: State[S, A])(f: A => G[B]): G[State[S, B]] = {
  val gb: G[B] =
    fa.runA _ andThen f

  val stateB: G[State[S, B]] =
    gb.map(b => State(s => (s, b)))

  stateB
}

Answer 1

State

是

Applicative

和

Monad

但不是

Foldable

或

Traversable

（

Traverse

在猫中）

为什么状态单子不可遍历？

是否有看起来不像容器的非平凡的 Foldable 或 Traversable 实例？（answer）

您可以检查猫召唤

Applicative[State[S, *]]

和

Monad[State[S, *]]

编译但

Foldable[State[S, *]]

或

Traverse[State[S, *]]

没有。

State[S, A]

基本上是一个函数

S => (S, A)

（如果我们忽略包装、

StateT

和

Eval

）。

如果

State

是一个

Foldable

你就可以实现

def foldMap[A, B: Monoid](fa: S => (S, A))(f: A => B): B

如果

State

是一个

Traversable

你就可以实现

def traverse[G[_]: Applicative, S, A, B](fa: S => (S, A))(f: A => G[B]): G[S => (S, B)]

Foldable

表示您可以将结构折叠成值。

Traversable

表示您可以遍历结构，在结构的每个节点中执行一些应用效果。

State

就像一个函数，你不能折叠它也不能遍历它。