使用 JavaScript reduce 函数对数组进行排序

Posted 2023-02-19

【中文标题】使用 JavaScript reduce 函数对数组进行排序

【英文标题】：Sorting Array with JavaScript reduce function

【发布时间】：2018-10-19 03:13:09

【问题描述】：

我经常研究一些javascript的面试问题，突然看到一个关于reduce函数对Array进行排序的问题，我在MDN中看到了它的用法，在一些medium中看到了它的用法文章，但是对Array 进行排序是如此创新：

const arr = [91,4,6,24,8,7,59,3,13,0,11,98,54,23,52,87,4];

我想了很多，但我不知道如何回答这个问题，reducecall back函数必须是什么？ reduce 的 initialValue 函数是什么？而reduce的call back函数的accumulator和currentValue又是什么？

最后，这种方式是否比其他排序算法有一些好处？或者改进其他算法有用吗？

【参考方案1】：

这里使用reduce是没有意义的，但是你可以使用一个新数组作为累加器并对所有元素进行插入排序：

array.reduce((sorted, el) => 
  let index = 0;
  while(index < sorted.length && el < sorted[index]) index++;
  sorted.splice(index, 0, el);
  return sorted;
, []);

这是没有 reduce的版本：

array.sort((a, b) => a - b);

---

现在有一些编写 reducer 的一般技巧：

reduce回调函数应该怎么做？

你要么采用累加器的方法，然后reducer应该根据当前元素对累加器应用修改并返回它：

(acc, el) => acc

或者如果累加器和元素具有健全的类型并且逻辑上相等，则不需要区分它们：

 (a, b) => a + b

reduce函数的initialValue是什么？

你应该问自己“当它应用于空数组时应该减少什么？”

现在最重要的是：什么时候使用reduce？ （海事组织）

如果您想将数组的值归结为单个值或对象。

【参考方案2】：

一个糟糕的排序算法可以用 ES6 写成一行：

const sorter = (xs, x) => xs.slice(-1)[0] >= x ? [x, ...xs] : [...xs, x];

如果当前元素大于或等于先前排序列表的最后一个元素，则将其附加到末尾，否则附加到开头。

[3,4,1].reduce(sorter,[]).reduce(sorter,[])

//returns [1,3,4]

除了最简单的数组之外，它还需要多个应用程序才能对任何内容进行排序。

但它最终会到达那里。这需要递归！

const arr = [91,4,6,24,8,7,59,3,13,0,11,98,54,23,52,87,4];

const sorter2 =(as) => as.reduce(
  (xs, x) => x >= xs.slice(-1)[0] ? [...xs, x] 
    : xs[0] < x ? sorter2([x, ...xs])
    : [x, ...xs],
  [],
);

const result = sorter2(arr);

console.log(result.join(', '));

当当前值大于已处理数组的最后一个值时，将其追加。如果它小于第一个元素，则将其放在前面。仅当它既不在当前值之前也不在之后，并且累积的数组通过递归调用再次排序。该方法应该等同于插入排序（请评论！）。

【参考方案3】：

Array.sort 改变数组，使用Array.reduce 鼓励纯函数。您可以在排序之前克隆数组。

我相信这个问题旨在通过强制执行约束让您以不同的方式思考。它测试您对reduce 工作原理的了解，并且答案表明有很多方法可以给猫剥皮。它会在解决这个问题时显示出你个人的 js 风格。

我选择使用Array.findIndex 和Array.splice。

const sortingReducer = (accumulator, value) => 
  const nextIndex = accumulator.findIndex(i => value < i );
  const index = nextIndex > -1 ? nextIndex : accumulator.length;
  accumulator.splice(index, 0, value);
  return accumulator;


const input = [5,4,9,1];
const output = input.reduce(sortingReducer, []);

使用样本输入进行测试会产生

arr.reduce(sortingReducer, [])
// (17) [0, 3, 4, 4, 6, 7, 8, 11, 13, 23, 24, 52, 54, 59, 87, 91, 98]

【参考方案4】：

您可以使用插入排序：

let array        = [91, 4, 6, 24, 8, 7, 59, 3, 13, 0, 11, 98, 54, 23, 52, 87, 4];
let countIfLess  = (array,v)=> array.reduce((c,n)=>n<v?c+1:c,0);
let countIfEqual = (array,v)=> array.reduce((c,n)=>n==v?c+1:c,0);

console.log(
  array.reduce(
    (a,v,i,array)=>( a[countIfLess(array,v) + countIfEqual(a,v)]=v, a ),
    new Array(array.length)
  )
);

这将创建一次目标数组，然后在 reduce 的每个步骤中执行插入，而无需重新创建目标数组。

有更有效的方法来实现countIfEqual，但我选择使用reduce而不是其他数组函数来实现所有函数。

【参考方案5】：

如果没有提供数组，您可以使用一些函数来获取数组，一个函数通过获取两个参数返回一个排序数组，以及一个排序回调，其中包括通过使用另一个reduce方法来获取a的部分结果排序数组。

const
    getArray = a => Array.isArray(a) ? a : [a],
    order = (a, b) => a < b ? [a, b] : [b, a],
    sort = (a, b) => getArray(a).reduce((r, v) => r.concat(order(r.pop(), v)), [b]),
    array = [91, 4, 6, 24, 8, 7, 59, 3, 13, 0, 11, 98, 54, 23, 52, 87, 4];

console.log(array.reduce(sort));

.as-console-wrapper  max-height: 100% !important; top: 0; 

【参考方案6】：

这是一个（imo）更优雅的Jonas W's 插入排序解决方案版本。回调只是构建了一个包含所有较低值、新值和所有较高值的​​新数组。避免使用显式循环或索引，因此更容易一眼看出它是否正常工作。

const insertValue = (arr, value) =>
  [...arr.filter(n => n <= value), value, ...arr.filter(n => n > value)]

const testArr = [91, 4, 6, 24, 8, 7, 59, 3, 13, 0, 11, 98, 54, 23, 52, 87, 4]

console.log(testArr.reduce(insertValue, []))

【讨论】：

可能的问题：数组中的任何NaN 条目都将被删除，因为NaN 既不是<= value 也不是> value。显然，OP 的示例中没有NaN，而是一个特殊情况，只是指出来。

@T.J.Crowder 谢谢，不知道。我不打算修改代码，但我猜n <= value || Number.isNaN(n) 会处理它。或者将n <= value 替换为!(n > value) 以确保没有特殊情况可以破坏它。

【参考方案7】：

reduce 将自己限制在在线排序算法中，其中数组中的每个元素只被看到一次，而您现在不需要提前知道数组的长度（请注意，使用闭包可以提供更多减少功能的信息，但这种方式违背了问题的目的）。

插入排序是一个明显而简单的例子；我不会详细说明实现，因为其他答案在这方面已经非常好。但是，您可以提及一些可能对面试官非常积极的优化：

使用二分查找查找插入点可以将插入步骤的复杂度从 O(n) 降低到 O(log n)。这称为二进制插入排序：比较的总数将从 O(n^2) 变为 O(n log n)。这不会更快，因为真正的成本是由于“拼接”输出数组，但如果您进行昂贵的比较（例如，对长字符串进行排序），它可能会有所作为。

如果对整数进行排序，可以使用radix sort，并使用reduce实现线性在线排序算法。这实现起来相当棘手，但非常适合减少。

【参考方案8】：

这里是sorting 一个使用reduce函数降序排列的数组示例。

reduce函数的initialValue是什么

在下面这个函数中，初始值是[]，它在reduce函数中作为thisArg传递。

 array.reduce(function(acc,curr,currIndex,array)
        //rest of the code here
        ,[]//this is initial value also known as thisArg)

所以基本上传递了一个空数组，元素将被推送到这个数组中

这里的累加器是空数组。

const arr = [91, 4, 6, 24, 8, 7, 59, 3, 13, 0, 11, 98, 54, 23, 52, 87, 4];
var m = arr.reduce(function(acc, cur) 
  // this arrVar will have the initial array
  let arrVar = arr;
  // get the max element from the array using Math.max
  // ... is spread operator
  var getMaxElem = Math.max(...arrVar);
  // in the accumulator we are pushing the max value
  acc.push(getMaxElem);
  // now need to remove the max value from the array, so that next time it 
  // shouldn't not be considered
  // splice will return a new array
  // now the arrVar is a new array and it does not contain the current
  // max value
  arrVar = arrVar.splice(arrVar.indexOf(getMaxElem), 1, '')
  return acc;
, []);
console.log(m)

【讨论】：

asc 命令应该做哪些更改？ @brk

@Andres 非常简单！就做m.reverse()

【参考方案9】：

虽然，reduce 并不适合排序。以下解决方案就像forEach 或任何尝试使用Array.reduce 函数实现的循环函数。

var arr = [91,4,6,24,8,7,59,3,13,0,11,98,54,23,52,87,4];

arr = arr.reduce(function(acc,val)
  
  if(acc.length) 
    var temp = [];
    while(acc[acc.length -1] > val) 
      temp.push(acc.pop());
     
    acc.push(val);
    while(temp.length) 
      acc.push(temp.pop());
    
   else 
    acc.push(val);  
  
  return acc;
  
, []);

console.log(arr);

请注意，您可以使用原生函数Array.sort 进行排序，也可以拥有自己的自定义排序函数，您可以在其中定义自己的排序算法。