nirvimel

функция — это соответствие между элементами двух множеств, установленное по такому правилу, что каждому элементу одного множества ставится в соответствие некоторый [один] элемент из другого множества.

Функция (математика)

Следовательно, не может существовать такой функции y(x), в которой одному значению аргумента x соответствуют разные значения функции y, как у вас (4, 0.5), (4, 1), (4, 1.5), (4, 2).

Зато вполне могла бы существовать x(y), график которой проходил бы через данные точки.

Несмотря на то, что State внутри тоже стек, надо разделить саму State и структуру данных, которая через него протаскивается:

from collections import namedtuple

State = namedtuple('State', ('fx', 'previous'))
State.unit = staticmethod(lambda value=None: State(lambda: value, None))
State.bind = lambda self, fx: State(fx, self)
State.get = lambda self: self.fx(self.previous.get()) if self.previous else self.fx()

push = lambda value: lambda stack: (value, stack) if stack else value
pop = lambda stack: stack[1] if isinstance(stack, tuple) else stack
toList = lambda stack: toList(stack[1]) + [stack[0]] if isinstance(stack, tuple) else [stack]

print (State.unit()
       .bind(push(1))
       .bind(push(2))
       .bind(push(3))
       .bind(pop)
       .bind(toList)
       .get()) # [1, 2]

toList - довольно медленная, приведена только для примера.

Лучше всего начинать с классики:

На русском из книг пока только это:

Еще на русском достойно внимания:

1. Путеводитель неофита по Scala.
   
2. Scala в примерах (попытка перевода Scala by examples, Martin Odersky).