使用高阶函数计算列表中偶数的平方和

题目

使用高阶函数计算列表中偶数的平方和

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

高阶函数,匿名函数,集合操作

快速回答

使用Scala集合的高阶函数可以简洁实现：

1. 用filter筛选偶数
2. 用map计算平方
3. 用sum求和

示例代码：

val sum = list.filter(_ % 2 == 0).map(x => x * x).sum

问题描述

给定一个整数列表，计算所有偶数的平方和。例如：输入List(1,2,3,4)，输出20（因为2²+4²=4+16=20）。

原理说明

函数式编程的核心思想是无副作用和使用纯函数。Scala集合提供的高阶函数：

• filter(p: A => Boolean)：按条件筛选元素
• map(f: A => B)：转换每个元素
• sum：对数值集合求和

完整解决方案

def sumOfEvenSquares(list: List[Int]): Int = {
  list
    .filter(x => x % 2 == 0)  // 筛选偶数
    .map(x => x * x)          // 计算平方
    .sum                      // 求和
}

// 测试
println(sumOfEvenSquares(List(1,2,3,4)))  // 输出: 20

最佳实践

• 链式调用：直接串联操作，避免中间变量
• 使用占位符：简写匿名函数，如.filter(_ % 2 == 0)
• 惰性求值：大数据集时可用view优化性能：
  list.view.filter(_ % 2 == 0).map(x => x*x).sum

常见错误

• 忘记过滤：未先筛选偶数导致包含奇数结果
• 错误操作顺序：若先map后filter会做多余计算
• 副作用操作：在map/filter中修改外部变量（违反函数式原则）

扩展知识

• for推导式：等价实现方案
  

  def sumOfEvenSquares(list: List[Int]): Int = {
    (for (x <- list if x % 2 == 0) yield x * x).sum
  }

• collect方法：结合模式匹配
  

  list.collect { 
    case x if x % 2 == 0 => x * x 
  }.sum

• foldLeft：手动实现（理解原理）
  

  list.foldLeft(0) { (acc, x) =>
    if (x % 2 == 0) acc + x*x else acc
  }