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2024-10-20 14:46:35 -07:00

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Wolfram
hyphz
http://github.com/hyphz/
wuyudi
http://github.com/wuyudi/
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Wolfram 语言是最初在 Mathematica 中使用的底层语言,但现在可用于多种场合。

Wolfram 语言有几个界面。

  • Raspberry Pi 上的命令行内核界面(就叫 The Wolfram Language),它是交互式运行的,不能产生图形输入。
  • Mathematica 是一个丰富的文本/数学编辑器,内置交互式的 Wolfram: 在 "代码单元 "上按 shift+Return 键可以创建一个输出单元,输出结果,这不是动态的。
  • Wolfram Workbench,这是 Eclipse 与 Wolfram 语言后端的界面。

本例中的代码可以在任何界面中输入,并使用 Wolfram Workbench 进行编辑。直接加载到 Mathematica 中可能会很不方便,因为该文件不包含单元格格式化信息(这将使该文件作为文本阅读时变得一团糟)--它可以被查看/编辑,但可能需要一些设置。

(* 这是一个注释 *)

(* 在Mathematica中您可以创建一个文本单元格用排版好的文本和图像来注释您的代码而不是使用这些注释 *)

(* 输入一个表达式返回结果 *)
2*2              (* 4 *)
5+8              (* 13 *)

(* 调用函数 *)
(* 注意,函数名(和其他所有东西)是区分大小写的 *)
Sin[Pi/2]        (* 1 *)

(* 带有一个参数的函数调用的替代语法 *)
Sin@(Pi/2)       (* 1 *)
(Pi/2) // Sin    (* 1 *)

(* WL 中的每一种语法都有一些等价的函数调用,即万物皆函数 *)
Times[2, 2]      (* 4 *)
Plus[5, 8]       (* 13 *)

(* 第一次使用一个变量定义它,并使其成为全局变量 *)
x = 5            (* 5 *)
x == 5           (* 返回真C-style 的赋值和相等测试 *)
x                (* 5 *)
x = x + 5        (* 10 *)
x                (* 10 *)
Set[x, 20]       (* 当我说万物皆函数时 我是认真的 *)
x                (* 20 *)

(* 因为WL是基于计算机代数系统的, *)
(* 可以使用未定义的变量,它们只是阻碍了计算 *)
cow + 5          (* 5 + cow, cow 是未定义的,所以无法进一步计算 *)
cow + 5 + 10     (* 15 + cow, 它将尽力计算 *)
%                (* 15 + cow, % 获取最后一次返回的内容 *)
% - cow          (* 15, 未定义的变量cow被消去 *)
moo = cow + 5    (* 小心moo 现在是一个表达式,不是一个数字! *)

(* 定义一个函数 *)
Double[x_] := x * 2    (*   注意 := 防止对RHS进行即时计算。
                            而 x 后面的 _ 表示没有模式匹配的约束条件*)
Double[10]             (* 20 *)
Double[Sin[Pi/2]]      (* 2 *)
Double @ Sin @ (Pi/2)  (* 2, @-syntax 避免了闭括号的队列 *)
(Pi/2) // Sin // Double(* 2, //-syntax 按执行顺序列举了函数 *)

(* 对于命令式编程,使用 ; 来分隔语句。 *)
(* 丢弃 LHS 的任何输出并运行 RHS *)
MyFirst[] := (Print@"Hello"; Print@"World")  (* 请注意,外侧的小括号是关键
                                                 ;的优先级低于:= *)
MyFirst[]                                    (* 你好,世界 *)

(* C-Style 的 For 循环,注:在 Mathematica 中使用 For 循环是低效的 *)
PrintTo[x_] := For[y=0, y<x, y++, (Print[y])]  (* 开始,测试,自增,循环体 *)
PrintTo[5]                                     (* 0 1 2 3 4 *)

(* While 循环 *)
x = 0; While[x < 2, (Print@x; x++)]     (* 带测试和程序体的 while 循环 *)

(* If 和 条件 *)
x = 8; If[x==8, Print@"Yes", Print@"No"]   (* Condition, true case, else case *)
Switch[x, 2, Print@"Two", 8, Print@"Yes"]  (* 值匹配风格切换 *)
Which[x==2, Print@"No", x==8, Print@"Yes"] (* Elif风格切换 *)

(* 除参数外的变量默认为全局变量,即使在函数内部也是如此 *)
y = 10             (* 10, 全局变量 y *)
PrintTo[5]         (* 0 1 2 3 4 *)
y                  (* 5, 全局的 y 被 PrintTo 内的循环计数器所占用 *)
x = 20             (* 20, 全局变量 x *)
PrintTo[5]         (* 0 1 2 3 4 *)
x                  (* 20, PrintTo 中的 x 是一个参数,并自动局部化 *)

(* 局部变量使用 Module 元函数声明 *)
(* 带本地变量的版本 *)
BetterPrintTo[x_] := Module[{y}, (For[y=0, y<x, y++, (Print@y)])]
y = 20             (* 全局变量 y *)
BetterPrintTo[5]   (* 0 1 2 3 4 *)
y                  (* 20, 那更好 *)

(* 实际上,模块允许我们声明任何我们喜欢的作用域 *)
Module[{count}, count=0;        (* 声明这个变量count的作用域 *)
  (IncCount[] := ++count);      (* 这些函数都在该作用域内 *)
  (DecCount[] := --count)]
count              (* count - 全局变量 count 未定义 *)
IncCount[]         (* 1, 使用作用域内的counter变量 *)
IncCount[]         (* 2, incCount 升级了它 *)
DecCount[]         (* 1, decCount 也是 *)
count              (* count - 这个名字依旧不是全局变量 *)

(* Lists *)
myList = {1, 2, 3, 4}     (* {1, 2, 3, 4} *)
myList[[1]]               (* 1 - 注意列表索引从 1 开始,而不是从 0 开始。 *)
Map[Double, myList]       (* {2, 4, 6, 8} - 函数式列表的 map 函数 *)
Double /@ myList          (* {2, 4, 6, 8} - 以上的缩略语法 *)
Scan[Print, myList]       (* 1 2 3 4 - 命令式循环 *)
Fold[Plus, 0, myList]     (* 10 (0+1+2+3+4) *)
FoldList[Plus, 0, myList] (* {0, 1, 3, 6, 10} - 存值的 Fold *)
Append[myList, 5]         (* {1, 2, 3, 4, 5} - 注意 myList 没有更新 *)
Prepend[myList, 5]        (* {5, 1, 2, 3, 4} - 如果想让 myList 更新,就加上 "myList = " *)
Join[myList, {3, 4}]      (* {1, 2, 3, 4, 3, 4} *)
myList[[2]] = 5          (* {1, 5, 3, 4} - 这确实更新了myList *)

(* 关联,又称字典/哈希值 *)
myHash = <|"Green" -> 2, "Red" -> 1|>   (* 创建一个关联 *)
myHash[["Green"]]                       (* 2, 使用 *)
myHash[["Green"]] := 5                  (* 5, 更新 *)
myHash[["Puce"]] := 3.5                 (* 3.5, 扩展 *)
KeyDropFrom[myHash, "Green"]            (* 抹去绿色的键 *)
Keys[myHash]                            (* {Red, Puce} *)
Values[myHash]                          (* {1, 3.5} *)

(* 做 Wolfram 的演示时 你不能不展示这个 *)
Manipulate[y^2, {y, 0, 20}] (* 返回一个反应式的用户界面显示y^2
                               并允许通过滑块在 0-20 之间调整y。
                               只适用于图形前端 *)

想多来点?