JavaScript之手撕常用数组高阶函数

Posted 2021-10-17 战场小包

前言

javascript中提供了一些高阶函数，例如map、filter、every等，还有ES6新提供的find等，熟练使用后能提高编写代码的效率。下面就一起来学习一下这些高阶函数，并使用原生JS模拟实现。

那么什么样的函数是高阶函数那？

至少满足下列一个条件的函数:

• 接受一个函数或者多个函数作为参数
• 输出一个函数

JavaScript中的高阶函数大多都是接受一个函数作为参数，具体传参如下:

Array.prototype.func = function(callback(currentValue[, index[, array]]){
}[, thisArg])

• callback：对数组元素进行操作的回调函数
  • currentValue：正在处理的当前元素
  • 当前元素的索引
  • 调用高阶函数的数组
• thisArg：可选，执行callback函数时绑定的this

forEach

用法

forEach主要用于数组的简单遍历，基本使用如下

arr = [1, 2, 3, 4]
arr.forEach((val, index) => {
    console.log(val, index)
})
// 相当于原来的for循环
for (var i = 0; i<arr.length; i++) {
    console.log(arr[i], i)
}

模拟实现

• 判断调用函数的this是否合法
• 判断传入的回调函数是否合法
• 模拟具体功能

Array.prototype.myForEach = function (callbackFn) {
    // 判断this是否合法
    if (this === null || this === undefined) {
        throw new TypeError("Cannot read property 'myForEach' of null");
    }
    // 判断callbackFn是否合法
    if (Object.prototype.toString.call(callbackFn) !== "[object Function]") {
        throw new TypeError(callbackFn + ' is not a function')
    }
    // 取到执行方法的数组对象和传入的this对象
    var _arr = this, thisArg = arguments[1] || window;
    for (var i = 0; i<_arr.length; i++) {
        // 执行回调函数
        callbackFn.call(thisArg, _arr[i], i, _arr);
    }
}

map

用法

map函数对数组的每个元素执行回调函数，并返回含有运算结果的新数组，基本使用如下：

const users = [ 
    { name: 'John', age: 34 }, 
    { name: 'Amy', age: 20 }, 
    { name: 'camperCat', age: 10 }
];
// 需求：取出users所有人的name，并存放在新数组中
// 不使用map
names = []
for (var i = 0; i<users.length; i++){
    names.push(users[i].name)
}

// map是对数组的每一个元素进行操作，因此上述代码可以使用map来进行简化
names = users.map(function (user) {
    return user.name
})
// 如果学过箭头函数，还可以进一步简化
names = user.map(user => user.name)

模拟实现

有了上面forEach的编写经验，map只需要稍作修改，使其结果返回新的数组(这里省略掉异常判断)。

Array.prototype.myMap = function(callbackFn) {
    var _arr = this, thisArg = arguments[1] || window, res = [];
    for (var i = 0; i<_arr.length; i++) {
        // 存储运算结果
        res.push(callbackFn.call(thisArg, _arr[i], i, _arr));
    }
    return res;
}

filter

用法

filter是过滤的意思，它对数组每个元素执行回调函数，返回回调函数执行结果为true的元素。

// 返回偶数
arr = [1, 2, 3, 4, 5];
arr.filter(val => val % 2 == 0)

模拟实现

与map的实现大同小异，map返回执行回调后所有的元素，而filter只返回执行结果为true的元素。

Array.prototype.myFilter = function(callbackFn) {
    var _arr = this, thisArg = arguments[1] || window, res = [];
    for (var i = 0; i<_arr.length; i++) {
        // 回调函数执行为true
        if (callbackFn.call(thisArg, _arr[i], i, _arr)) {
            res.push(_arr[i]);
        }
    }
    return res;
}

every

用法

every并不返回数组，返回布尔值true/false，数组的每个元素执行回调函数，如果执行结果全为true，every返回true，否则返回false。

arr = [1, 3, 5, 7, 8, 9]
// false，8为偶数，不满足
arr.every(ele => ele % 2 == 1) 

arr2 = [2, 4, 6]
// true 都是偶数
arr2.every(ele => ele % 2 == 0)

模拟实现

Array.prototype.myEvery = function(callbackFn) {
    var _arr = this, thisArg = arguments[1] || window;
    // 开始标识值为true
    // 遇到回调返回false，直接返回false
    // 如果循环执行完毕，意味着所有回调返回值为true，最终结果为true
    var flag = true;
    for (var i = 0; i<_arr.length; i++) {
        // 回调函数执行为false，函数中断
        if (!callbackFn.call(thisArg, _arr[i], i, _arr)) {
            return false;
        }
    }
    return flag;
}

some

用法

some与every功能类似，都是返回布尔值。只要回调函数结果有一个true，some便返回true，否则返回false。

模拟实现

Array.prototype.mySome = function(callbackFn) {
    var _arr = this, thisArg = arguments[1] || window;
    // 开始标识值为false
    // 遇到回调返回true，直接返回true
    // 如果循环执行完毕，意味着所有回调返回值为false，最终结果为false
    var flag = false;
    for (var i = 0; i<_arr.length; i++) {
        // 回调函数执行为false，函数中断
        if (callbackFn.call(thisArg, _arr[i], i, _arr)) {
            return true;
        }
    }
    return flag;
}

find/findIndex

用法

find与findIndex是ES6新添加的数组方法，返回满足回调函数的第一个数组元素/数组元素索引。当数组中没有能满足回调函数的元素时，会分别返回undefined和-1。

const users = [ 
    { name: 'John', age: 34 }, 
    { name: 'Amy', age: 20 }, 
    { name: 'camperCat', age: 10 }
];

1. 返回name为John的年龄

   在没有find方法时，实现类似效果，需要循环遍历，查找到name=Jonn后，找到年龄。但使用find就可以轻松快捷的实现。

   JohnAge = users.find(user => user.name === 'John').age
   

2. 返回name为Amy的索引

   ES6以前Array提供了查找数组中元素的方法：indexOf，lastIndexOf，但是这两个方法在查找对象时都无能为力。

   // 返回值为-1，说明未查到Amy
   users.indexOf({ name: 'Amy', age: 20 })
   // 返回hi为1，成功查到Amy
   users.findIndex(user => user.name === 'Amy')
   

   indexOf虽然可以用来查找基本类型的元素索引，但其语义化并不好，每次需要与-1进行比较，因此ES6添加了新的includes方法。

模拟实现

find/findIndex都是寻找到第一个满足回调函数的元素返回，上面我们学习的some也是类似机制，因此它们的原生代码类似。

Array.prototype.myFind = function(callbackFn) {
    var _arr = this, thisArg = arguments[1] || window;
    // 遇到回调返回true，直接返回该数组元素
    // 如果循环执行完毕，意味着所有回调返回值为false，最终结果为undefined
    for (var i = 0; i<_arr.length; i++) {
        // 回调函数执行为false，函数中断
        if (callbackFn.call(thisArg, _arr[i], i, _arr)) {
            return _arr[i];
        }
    }
    return undefined;
}

reduce

用法

reduce与前面的方法有略微的差别：

arr.reduce(callback(accumulator, currentValue[, index[, array]]){
}[, initialValue])

• callback：对数组元素进行操作的回调函数
  • accumulator：累计器累计回调的返回值; 它是上一次调用回调时返回的累积值，或initialValue
  • currentValue：正在处理的当前元素
  • 当前元素的索引
  • 调用高阶函数的数组
• initialValue：作为第一次调用函数的初始值。如果没有提供初始值，则使用数组中的第一个元素。

没有初始值的空数组调用reduce会报错

可累加的效果为reduce增添了很多精彩，也产生了很多很有用的用途。

1. 数组累加和

arr = [0, 1, 2, 3, 4]
arr.reduce((accu, current) => accu + current, 0)

2. 累加对象数组和

这里如果只是像上面一样使用reduce，最终的结果会存在问题

objArr = [{x: 1}, {x:2}, {x:3}]
objArr.reduce((accu, current) => accu.x + current.x, 0)

上述代码返回的结果为NaN，为什么那？

上文提过accumulator它的值为上一次调用之后的累计值或初始值，因此第一次调用过后将3赋值给accumulator，不再具有x属性，因此最终返回NaN

// 法一：先借助map将数值提取出来
objArr.map(obj => obj.x).((accu, current) => accu + current, 0)
// 法二：赋予初值，每次运行accu + current.x
objArr.reduce((accu, current) => accu + current.x, 0)

3. 计算数组中每个元素出现的次数

var names = ['Alice', 'Bob', 'Tiff', 'Bruce', 'Alice'];

var countedNames = names.reduce(function (allNames, name) {
  if (name in allNames) {
    allNames[name]++;
  }
  else {
    allNames[name] = 1;
  }
  return allNames;
}, {});

模拟实现

Array.prototype.myReduce = function(callbackFn) {
    var _arr = this, accumulator = arguments[1];
    var i = 0;
    // 判断是否传入初始值
    if (accumulator === undefined) {
        // 没有初始值的空数组调用reduce会报错
        if (_arr.length === 0) {
            throw new Error('initVal and Array.length>0 need one')
        }
        // 初始值赋值为数组第一个元素
        accumulator = _arr[i];
        i++;
    }
    for (; i<_arr.length; i++) {
        // 计算结果赋值给初始值
        accumulator = callbackFn(accumulator,  _arr[i], i, _arr)
    }
    return accumulator;
}