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domingo, 18 de mayo de 2025

Tipos Abstractos y Polimorfismo en Programación Funcional


Cuando pensamos en abstracción y polimorfismo, solemos imaginar clases, interfaces y herencia. Pero ¿sabías que la programación funcional también tiene sus propios superpoderes para modelar el comportamiento genérico y abstraer detalles? 

En POO, usamos clases abstractas o interfaces para definir estructuras que deben ser implementadas. En programación funcional, el enfoque es distinto, pero el objetivo es similar: ocultar detalles de implementación y exponer un comportamiento general.

Un ADT define un tipo por sus operaciones, no por cómo están implementadas. Por ejemplo:


data Pila a = Vacía | Empujar a (Pila a)


Este tipo Pila podría representar una pila genérica, y podríamos tener funciones que operen sobre ella sin importar cómo esté construida internamente.

En la programación funcional se identifican varios tipos de polimorfismo:

Polimorfismo Paramétrico: Permite escribir funciones genéricas sobre cualquier tipo. Es como los genéricos de Java, pero más poderoso:


identidad :: a -> a

identidad x = x


La función identidad funciona para cualquier tipo a.


Polimorfismo ad-hoc (Typeclasses / Traits / Protocolos) : En Haskell, Rust, Scala o Elixir podemos definir interfaces de comportamiento según el tipo. Esto recuerda al "método virtual" de POO.


class Metrico a where

    distancia :: a -> a -> Double


instance Metrico (Double, Double) where

    distancia (x1, y1) (x2, y2) =

        sqrt ((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)


Veamos un ejemplo en Scala:


trait Metrico[T] {

  def distancia(a: T, b: T): Double

}


implicit object Punto2D extends Metrico[(Double, Double)] {

  def distancia(a: (Double, Double), b: (Double, Double)) =

    math.sqrt(math.pow(a._1 - b._1, 2) + math.pow(a._2 - b._2, 2))

}


def calcularDistancia[T](a: T, b: T)(implicit m: Metrico[T]) =

  m.distancia(a, b)


Pattern Matching como Polimorfismo Estructural: Otro recurso poderoso es el pattern matching, que permite seleccionar comportamiento según la "forma" del dato.


sealed trait Forma

case class Circulo(r: Double) extends Forma

case class Rectangulo(ancho: Double, alto: Double) extends Forma


def area(f: Forma): Double = f match {

  case Circulo(r)       => math.Pi * r * r

  case Rectangulo(a, h) => a * h

}


¿Y qué ganamos con esto?

  • Abstracción sin herencia: no hay jerarquías rígidas.
  • Mayor seguridad de tipos: muchos errores se detectan en tiempo de compilación.
  • Separación de datos y comportamiento: las funciones no "viven" dentro de las estructuras de datos, lo cual facilita la composición y el testing.


La programación funcional ofrece mecanismos muy sólidos y expresivos para manejar abstracción y polimorfismo. Aunque no se usa herencia, se logra el mismo efecto (o incluso uno más flexible) usando funciones genéricas, pattern matching y typeclasses.