5. Paradigma Imperativo

Conceptos clave del paradigma imperativo en OCaml. Punteros (ref) y arrays.

Punteros en OCaml (`Ref`)

En esencia, con la palabra reservada Ref podemos crear punteros en OCaml. En esencia una referencia, es un puntero que apunta a una celda de referencia, un lugar donde se guardan los cambios que se le aplican al acceder al puntero.

En OCaml un valor (val) es inmutable y eso se mantiene. Los valores no guardan la información, si no solo la referencia al lugar donde esta guardando. Puedes pensarlo como que guardan la dirección de memoria.

ref;;

- : 'a -> 'a ref = <fun>

Podemos declarar un puntero a un tipo entero de la siguiente manera:

let i = ref 0;;

val i : int ref = {contents = 0}

Al contrario que con un int normal no podemos operar con el:

i + 1;;

Line 1, characters 0-1:
1 | i + 1;;
    ^
Error: The value "i" has type "int ref" but an expression was expected of type
         "int"

Si queremos acceder a el podemos usar tanto el asignador := como el conversor !.

!i + 1;;

- : int = 1;;

!i;;

- : int = 0

i := 5;;

- : unit = ()

!i;;

- : int = 5

Factorial en Imperativo

let fac n =
    let f = ref 1 and i = ref 1 in
    while !i <= n do
      f := !f * !i;
      i := !i + 1
    done;
    !f
  ;;

val fact : int -> int = <fun>

Array

En OCaml debemos diferenciar las listas de los arrays.

Esto es una lista:
```
[1; 5; 0];;
```
```
- : int list = [1; 5; 0]
```

Esto es un array:

[|1; 5; 0|];;

- : int array = [|1; 5; 0|]

Los arrays están ordenados y podemos acceder a cada posición ya sea mediante el método nativo o las funciones del módulo Array:

([|1; 5; 0|]).(1);;

- : int = 5

Array.get ([|1; 5; 0|]) 0;;

- : int = 1

Creación de arrays

Creación de un array de 10 elementos con números aleatorios entre 0. y 1.

let v = Array.init 10 (fun _ -> Random.float 1.);;

val v : float array =
[|0.5838873773256934; 0.76749470818256071; 0.55248827110747356;
    0.67603695250431994; 0.16163986467304847; 0.43346122387692643;
    0.14272284143231861; 0.18569275985545408; 0.616357979144595;
    0.13804818153161535|]

Creación de un vector resultado del producto vectorial de dos vectores

let vprod v1 v2 =
    if Array.length v1 = Array.length v2 then
      let p = ref 0. in
      for i = 0 to (Array.length v1) - 1 do
        p := !p +. v1.(i) *. v2.(i)
      done;
      !p
    else
      raise (Invalid_argument "vprod")
  ;;

val vprod : float array -> float array -> float = <fun>

vprod [|1.;2.|] [|3.;4.|];;

- : float = 11.

También podemos implementarlo usando funciones del módulo Array

let vprod v1 v2 =
    Array.fold_left (+.) 0. (Array.map2 ( *. ) v1 v2 )
;;

val vprod : float array -> float array -> float = <fun>

vprod [|1.;2.|] [|3.;4.|];;

- : float = 11.