Una funzione che chiama Math.random () è pura?

La seguente è una funzione pura?

function test(min,max) {
   return  Math.random() * (max - min) + min;
}

La mia comprensione è che una funzione pura segue queste condizioni:

1. Restituisce un valore calcolato dai parametri
2. Non fa altro che calcolare il valore di ritorno

Se questa definizione è corretta, la mia funzione è una funzione pura? O la mia comprensione di ciò che definisce una funzione pura è errata?

No non lo è. Dato lo stesso input, questa funzione restituirà valori diversi. E poi non puoi costruire una "tabella" che mappa l'input e gli output.

Dall'articolo di Wikipedia per la funzione Pure :

La funzione valuta sempre lo stesso valore di risultato dato gli stessi valori di argomento. Il valore del risultato della funzione non può dipendere da alcuna informazione o stato nascosto che può cambiare durante l'esecuzione del programma o tra diverse esecuzioni del programma, né può dipendere da alcun input esterno dai dispositivi I / O

Inoltre, un'altra cosa è che una funzione pura può essere sostituita con una tabella che rappresenta la mappatura dall'input e dall'output, come spiegato in questo thread .

Se vuoi riscrivere questa funzione e cambiarla in una funzione pura, dovresti passare anche il valore casuale come argomento

function test(random, min, max) {
   return random * (max - min) + min;
}

e poi chiamalo in questo modo (esempio, con 2 e 5 come minimo e massimo):

test( Math.random(), 2, 5)

La semplice risposta alla tua domanda è che Math.random()viola la regola n. 2.

Molte altre risposte qui hanno sottolineato che la presenza di Math.random()significa che questa funzione non è pura. Ma penso che valga la pena spiegare perché Math.random() contamina le funzioni che lo utilizzano.

Come tutti i generatori di numeri pseudocasuali, Math.random()inizia con un valore "seme". Quindi utilizza quel valore come punto di partenza per una catena di manipolazioni di bit di basso livello o altre operazioni che risultano in un output imprevedibile (ma non realmente casuale ).

In JavaScript, il processo coinvolto dipende dall'implementazione e, a differenza di molti altri linguaggi, JavaScript fornisce non alcun modo per selezionare il seme :

L'implementazione seleziona il seme iniziale per l'algoritmo di generazione di numeri casuali; non può essere scelto o ripristinato dall'utente.

Ecco perché questa funzione non è pura: JavaScript utilizza essenzialmente un parametro di funzione implicito su cui non hai alcun controllo. Sta leggendo quel parametro dai dati calcolati e memorizzati altrove e quindi viola la regola n. 2 nella tua definizione.

Se si desidera rendere questa funzione pura, è possibile utilizzare uno dei generatori di numeri casuali alternativi descritti qui . Chiama quel generatore seedable_random. Richiede un parametro (il seme) e restituisce un numero "casuale". Naturalmente, questo numero non è affatto casuale; è determinato in modo univoco dal seme. Ecco perché questa è una funzione pura. L'output di seedable_randomè solo "casuale" nel senso che è difficile prevedere l'output in base all'input.

La versione pura di questa funzione dovrebbe prendere tre parametri:

function test(min, max, seed) {
   return  seedable_random(seed) * (max - min) + min;
}

Per ogni dato triplo di (min, max, seed)parametri, questo restituirà sempre lo stesso risultato.

Nota che se vuoi che l'output di seedable_randomsia veramente casuale, devi trovare un modo per randomizzare il seme! E qualunque strategia tu abbia usato sarebbe inevitabilmente non pura, perché ti richiederebbe di raccogliere informazioni da una fonte al di fuori della tua funzione. Come mi ricordano mtraceur e jpmc26 , questo include tutti gli approcci fisici: generatori di numeri casuali hardware , webcam con copriobiettivo , raccoglitori di rumore atmosferico e persino lampade lava . Tutto ciò comporta l'utilizzo di dati calcolati e memorizzati al di fuori della funzione.

Una funzione pura è una funzione in cui il valore restituito è determinato solo dai suoi valori di input, senza effetti collaterali osservabili

Usando Math.random, stai determinando il suo valore da qualcosa di diverso dai valori di input. Non è una funzione pura.

fonte

No, non è una funzione pura perché il suo output non dipende solo dall'input fornito (Math.random () può restituire qualsiasi valore), mentre le funzioni pure dovrebbero sempre restituire lo stesso valore per gli stessi input.

Se una funzione è pura, è sicuro ottimizzare più chiamate con gli stessi input e riutilizzare semplicemente il risultato di una chiamata precedente.

PS almeno per me e per molti altri, redux ha reso popolare il termine funzione pura . Direttamente dai documenti redux :

Cose che non dovresti mai fare all'interno di un riduttore:

• Mutare i suoi argomenti;

• Eseguire effetti collaterali come chiamate API e transizioni di instradamento;

• Chiama funzioni non pure, ad esempio Date.now () o Math.random ().

Dal punto di vista matematico, la tua firma non lo è

test: <number, number> -> <number>

ma

test: <environment, number, number> -> <environment, number>

dove environmentè in grado di fornire risultati di Math.random(). E in realtà la generazione del valore casuale muta l'ambiente come effetto collaterale, quindi restituisci anche un nuovo ambiente, che non è uguale al primo!

In altre parole, se hai bisogno di qualsiasi tipo di input che non provenga dagli argomenti iniziali (la <number, number>parte), allora devi essere fornito con l'ambiente di esecuzione (che in questo esempio fornisce lo stato Math). Lo stesso vale per altre cose menzionate da altre risposte, come I / O o simili.

Come analogia, puoi anche notare che è così che può essere rappresentata la programmazione orientata agli oggetti - se diciamo, ad es

SomeClass something
T result = something.foo(x, y)

allora effettivamente stiamo usando

foo: <something: SomeClass, x: Object, y: Object> -> <SomeClass, T>

con l'oggetto che ha il suo metodo invocato come parte dell'ambiente. E perché la SomeClassparte del risultato? Perché anche lo somethingstato potrebbe essere cambiato!

Le funzioni pure restituiscono sempre lo stesso valore per lo stesso input. Le funzioni pure sono prevedibili e referenziali trasparenti, il che significa che possiamo sostituire la chiamata di funzione con l'output restituito e non cambierà il funzionamento del programma.

https://github.com/MostlyAdequate/mostly-adequate-guide/blob/master/ch3.md

Oltre alle altre risposte che indicano correttamente come questa funzione sia non deterministica, ha anche un effetto collaterale: farà sì che le chiamate future math.random()a restituiscano una risposta diversa. E un generatore di numeri casuali che non dispone di tale proprietà generalmente eseguirà un qualche tipo di I / O, ad esempio leggere da un dispositivo casuale fornito dal sistema operativo. O è verboten per una funzione pura.

No, non lo è. Non puoi assolutamente capire il risultato, quindi questo pezzo di codice non può essere testato. Per rendere quel codice testabile, è necessario estrarre il componente che genera il numero casuale:

function test(min, max, generator) {
  return  generator() * (max - min) + min;
}

Ora puoi deridere il generatore e testare correttamente il tuo codice:

const result = test(1, 2, () => 3);
result == 4 //always true

E nel tuo codice di "produzione":

const result = test(1, 2, Math.random);

Staresti bene con quanto segue:

return ("" + test(0,1)) + test(0,1);

essere equivalente a

var temp = test(0, 1);
return ("" + temp) + temp;

?

Vedete, la definizione di puro è una funzione il cui output non cambia con nient'altro che i suoi input. Se diciamo che JavaScript ha un modo per taggare una funzione pura e trarne vantaggio, l'ottimizzatore sarebbe autorizzato a riscrivere la prima espressione come seconda.

Ho esperienza pratica con questo. Il server SQL ha consentito getdate()e newid()in funzioni "pure" e l'ottimizzatore deduplica le chiamate a piacimento. A volte questo farebbe qualcosa di stupido.