ফাংশনাল প্রোগ্রামিং প্যারাডাইম

১ · ফাংশনাল প্যারাডাইম — "কী" বনাম "কীভাবে"

ফাংশনাল প্রোগ্রামিংFunctional Programmingপ্রোগ্রামকে এক্সপ্রেশন ও পিওর ফাংশনের সমষ্টি হিসেবে গঠন করা একটি প্যারাডাইম, এক্সপ্লিসিট স্টেট-মিউটেশনের বদলে। প্রোগ্রামকে এক্সপ্রেশন ও পিওর ফাংশনের সমষ্টি হিসেবে তৈরি করে, এক্সপ্লিসিট স্টেট-মিউটেট-করা স্টেটমেন্টের বদলে। L06-এর ইম্পারেটিভ প্যারাডাইম বলে "কীভাবে, ধাপে ধাপে" গণনা করতে হবে (একটি মিউটেবল অ্যাকিউমুলেটর, একটি লুপ) — ফাংশনাল প্যারাডাইম বলে শুধু "কী" গণনা করতে হবে, প্রতিটি ধাপ একটি নতুন এক্সপ্রেশনের মান হিসেবে প্রকাশ করে, কোনো ভ্যারিয়েবলকে "বদলে" না দিয়ে।

২ · পিওর ফাংশন — কেন্দ্রীয় ধারণা

একটি পিওর ফাংশনPure Functionএকটি ফাংশন যার আউটপুট শুধু তার ইনপুটের ওপর নির্ভর করে, এবং যার কোনো সাইড এফেক্ট নেই। হলো এমন একটি ফাংশন যার আউটপুট শুধুমাত্র তার ইনপুটের ওপর নির্ভর করে — কোনো বাহ্যিক/শেয়ার্ড স্টেট পরিবর্তন করে না (কোনো সাইড এফেক্ট নেই), এবং নিজের আর্গুমেন্ট ছাড়া কোনো বাহ্যিক/শেয়ার্ড স্টেটের ওপর নির্ভরও করে না। এর মানে একই আর্গুমেন্ট দিয়ে একটি পিওর ফাংশন যতবারই, যখনই কল করা হোক না কেন, ঠিক একই ফলাফল দেবে। এটি সত্যিকারের একটি শক্তিশালী বৈশিষ্ট্য — পিওর ফাংশন সহজে টেস্ট করা যায় (শুধু ইনপুট-আউটপুট চেক করলেই হয়), মেমোয়াইজ/ক্যাশ করা যায় (একই ইনপুটে একই আউটপুট গ্যারান্টিড), এবং প্যারালালে নিরাপদে চালানো যায় (শেয়ার্ড স্টেট না থাকায় একে অপরকে ব্যাহত করতে পারে না)।

৩ · ইমিউটেবিলিটি ও হায়ার-অর্ডার ফাংশন

৪ · কোড: L06-এর সামেশন সমস্যা, এবার ফাংশনাল স্টাইলে

নিচের কোড L06-এর "1 থেকে N পর্যন্ত যোগফল" সমস্যার সমাধান করে, কিন্তু এবার কোনো মিউটেবল অ্যাকিউমুলেটর ছাড়াই — একটি বিশুদ্ধ রিকার্সিভ ফাংশন, যেখানে প্রতিটি কল শুধু একটি নতুন মান রিটার্ন করে। এরপর একটি হায়ার-অর্ডার ফাংশন compose(f, g) দেখানো হয়েছে, যা দুটি ফাংশন নিয়ে একটি তৃতীয় নতুন ফাংশন তৈরি করে।

# --- অংশ ১: বিশুদ্ধ রিকার্সিভ সামেশন -- কোনো মিউটেবল অ্যাকিউমুলেটর ভ্যারিয়েবল নেই ---
def sum_to_n(n):
    if n == 0:
        return 0            # base case -- নতুন কোনো স্টেট মিউটেট হয় না
    return n + sum_to_n(n - 1)  # প্রতিটি কল কেবল একটি নতুন মান রিটার্ন করে

N = 10
functional_result = sum_to_n(N)
closed_form = N * (N + 1) // 2   # L06-এর একই ক্লোজড-ফর্ম সূত্র

print(f"ফাংশনাল sum_to_n({N})   = {functional_result}")
print(f"ক্লোজড-ফর্ম N*(N+1)/2      = {closed_form}")
print(f"L06-এর ইম্পারেটিভ ফলাফলের সাথে মিলে গেছে: {functional_result == closed_form}")

# --- অংশ ২: হায়ার-অর্ডার ফাংশন -- compose(f, g) দুটি ফাংশন থেকে একটি নতুন ফাংশন বানায় ---
def compose(f, g):
    return lambda x: f(g(x))   # f(g(x))-এর সমতুল্য একটি নতুন ফাংশন রিটার্ন করে

def add_one(x):
    return x + 1

def square(x):
    return x * x

composed = compose(square, add_one)   # composed(x) == square(add_one(x))
x = 4
manual = square(add_one(x))

print(f"\ncompose(square, add_one)({x}) = {composed(x)}")
print(f"হাতে ধাপে ধাপে square(add_one({x}))   = {manual}")
print(f"মিলে গেছে: {composed(x) == manual}")