Swift学习Array学习深入浅出Swift高阶函数-MapFlatMapCompactMapCompactMapValuesFilterReduce

Posted 2022-12-07 super_man_风清扬

Swift 作为一门新兴的语言，它吸收了众多语言的优点，函数式编程就是其中之一。在 Swift 中，函数是作为一等公民的存在，所以学习高阶函数还是非常有必要的，它可以使你的代码扩展性更高，代码更 Swift 范。废话不多说，下面就让我们开始吧！

初探高阶函数

在 Swift 中，高阶函数一共有下面几个：

• map：对给定数组每个元素，执行闭包中的映射，将映射结果放置在数组中返回。
• flatMap：对给定数组的每个元素，执行闭包中的映射，对映射结果进行合并操作，然后将合并操作后的结果放置在数组中返回。
• compactMap：对给定数组的每个元素，执行闭包中的映射，将非空的映射结果放置在数组中返回。
• compactMap对给定数组的每个元素，执行闭包中的映射，将非空的映射结果-键值对放置在字典中返回。
• filter：对给定数组的每个元素，执行闭包中的操作，将符合条件的元素放在数组中返回。
• reduce：对给定数组的每个元素，执行闭包中的操作对元素进行合并，并将合并结果返回。

通过上面的阐述，我们大概了解到了这几个函数是做什么用的，下面我们在通过几个例子来具体看一下代码上如何使用。

map

对于 map 函数，使用场景就是将数组的类型映射为别的类型。比如，我们有一个模型数组，模型的 id 字段我们从服务器拿的是 String 类型，在某种场景下我们需要转为 Int 类型，这时候我们就可以通过 map 函数来实现该需求。

1. struct Student

2. let id: String

3. let name: String

4. let age: Int

6.  

7. let stu1 = Student(id: "1001", name: "stu1", age: 12)

8. let stu2 = Student(id: "1002", name: "stu2", age: 14)

9. let stu3 = Student(id: "1003", name: "stu3", age: 16)

10. let stu4 = Student(id: "1004", name: "stu4", age: 20)

11. let stus = [stu1, stu2, stu3, stu4]

12.  

13. let intIds = stus.map (stu) in

14. Int(stu.id)

16.  

17. print(intIds) //[Optional(1001), Optional(1002), Optional(1003), Optional(1004)]

18. 复制代码

通过上述代码，我们将 id 字段从 String 映射为了 Int? 类型，这并不是我们想要的 Int 类型。如果我们需要访问元素的话还得需要解包，那么我们如何既能将元素映射又能自动筛选 nil 的值呢？这时，就轮到 compactmap 出马了。

compactMap

我们将上面的代码替换为：

1. let intIds = stus.compactMap (stu) in

2. Int(stu.id)

4. 复制代码

这时，我们再打印 intIds 就会发现它已经为 Int 类型了。

compactMapValues

对于 Set 和 Array ，你可以使用 compactMap 来获得非空的集合，但是对于 Dictionary 来说，这个函数是不起作用的。

1. let dict = ["key1": 10, "key2": nil]

2. let result = dict.compactMap $0

3. print(result) //[(key: "key1", value: Optional(10)), (key: "key2", value: nil)]

4. 复制代码

这时候，我们需要使用 compactMapValues 函数来获得非空的字典。

1. let dict = ["key1": 10, "key2": nil]

2. let result = dict.compactMapValues $0

3. print(result) //["key1": 10]

4. 复制代码

flatMap

对于 flatMap，主要的应用场景就是你想获得一个单层集合的数组。通过下面的代码来看一下 map 和 flapMap 的区别。

1. let scoresByName = ["Henk": [0, 5, 8], "John": [2, 5, 8]]

2.  

3. let mapped = scoresByName.map $0.value

4. // [[2, 5, 8], [0, 5, 8]]

5. print(mapped)

6.  

7. let flatMapped = scoresByName.flatMap $0.value

8. // [2, 5, 8, 0, 5, 8]

9.  

10. 复制代码

map 会直接将元素放在数组中，而 flatMap 会将元素平铺在一个数组中。实际上，s.flatMap(transform) 等同于s.map(transform).joined()。

filter

这个函数就如同单词的意思：查找。将符合条件的元素查找出来放置在数组中返回。比如我们想查找年龄大于18岁的所有学生。

1. let adults = stus.filter (stu) -> Bool in

2. stu.age >= 18

4.  

5. print(adults) // 数组中只包含stu4 学生

6. 复制代码

reduce

对于 reduce，我们的使用场景就是对数组中的元素进行组合运算，比如我们想计算所有学生的年龄加载一起是多少。

1. let totalAges = stus.reduce(0) (result, stu) in

2. return result + stu.age

4.  

5. print(totalAges) // 62

6. 复制代码

该函数的第一个参数为初始值，后面元组中的第一个参数为每次计算的结果，第二个参数为每次遍历的元素。最后将计算的结果返回。

组合使用

对于使用高阶函数最大的好处就是可以进行函数式编程了。下面我们通过几个小栗子来对这几个高阶函数进行组合使用。

将 String 类型映射为 Int 类型，并查找id大于1002的所有学生

1. let adults = stus.compactMap (stu) in

2. Int(stu.id)

3. .filter (id) -> Bool in

4. id > 1002

6.  

7. print(adults) //[1003, 1004]

8. 复制代码

计算年龄大于12的所有学生年龄总和

1. let totalAge = stus.filter (stu) -> Bool in

2. stu.age > 12

3. .reduce(0) (result, stu) in

4. return result + stu.age

6.  

7. print(totalAge) // 50

8. 复制代码

自己动手实现上面的函数

通过上面的讲述我们知道了这几个函数的工作原理，下面我们来动手自己实现以下这几个函数，加深一下对函数的理解。

下面的几个函数只是实现一下大体思路，并没有很细致的实现官方函数的功能。

map

1. func customMap<T>(translate: (Element) -> T) -> [T]

2. var results = [T]()

3. self.forEach (ele) in

4. results.append(translate(ele))

6. return results

8. 复制代码

compactMap

1. func customCompactMap<T>(translate: (Element) -> T?) -> [T]

2. var results = [T]()

3.  

4. for ele in self

5. if let value = translate(ele)

6. results.append(value)

9. return results

11. 复制代码

filter

1. func customFilter(condition: (Element) -> Bool) -> [Element]

2. var results = [Element]()

3.  

4. self.forEach (ele) in

5. if condition(ele)

6. results.append(ele)

9. return results

11. 复制代码

reduce

1. func customReduce<T>(initialvalue: T, produce:(T, Element) -> T) -> T

2. var total = initialvalue

3. self.forEach (ele) in

4. total = produce(total, ele)

6. return total

8. 复制代码

总结

• 使用函数式编程不仅能减少代码的行数，还可使用链式结构构建复杂的逻辑。
• 当你需要映射一个数组，并且不需要改变返回数组的层级结构的时候，使用 map ，反之，则使用 flatMap 。
• 当返回数组中的值必须非空的时候，使用 compactMap ；当返回字典中的键值对中的value 必须为非空的时候，使用 compactMapValues 。
• 当你需要查询的时候，使用 filter 。
• 当你需要将数组进行某种计算并返回一个值得时候，使用 reduce 。

思维导图：

 

 

 

参考链接

• Apple Document
• CompactMap vs flatMap: The differences explained
• A behind the scenes look at Map, Filter, and Reduce in Swift