title: “Why coding like This —— Reduce 函數揭祕”
date: 2015-08-03 19:24:16
categories: “why coding like this”
tags: [swift進階]
3.Reduce 函數揭祕
Topic 3:
請用Reduce函數對Int類型數組內所有元素求和，例如數組[1,2,3,4]的4個元素和爲10.
Example:
//例一：
let intArray = [1,2,3,4]
var sum = intArray.reduce(0){
result, x in
result + x
}why coding like this?
1.開篇
命題一：假設讓你寫一個函數來實現對Int類型數組內所有元素求和，例如數組[1,2,3,4]的求和結果爲10。
思路：與類map,filter函數思路不同，前者是對數組內每一個元素單獨做處理，而reduce恰恰相反，是將所有數組元素整合到一起。因此關於求和函數思路很明確，遍歷整個數組元素，逐一求和後作爲結果值返回，大致爲 0 + 1 + 2 + 3 +4。其中0是初始值。
代碼：
//例二：
func sum(xs:[Int])->Int{
var result:Int = 0
for x in xs{
result += x
}
return result
}
//不妨測試下
sum(intArray)//print 10可以看到對於sum函數傳入Int類型數組，首先我們聲明一個Int類型變量用於保存最後的求和結果值，初始值爲0；接着使用for-in語句遍歷傳入的數組，使用result += x逐一求和累加；最後返回結果值result。
2.過渡
命題二：基礎入門之後，按照慣例對條件進行改變，假如把所有元素求和更改爲對所有元素求乘，如[1,2,3,4] 返回1 * 2 * 3 * 4 = 24。
思路：顯然對於前面的代碼稍許改動即可，主要是替換result += x(累加運算) 更爲result = result * x(階乘運算)。當然有一點切記不要遺忘，就是初始值 result = 1。
代碼：
//例三：
func multiplicator(xs:[Int])->Int{
var result:Int = 1
for x in xs{
result = x * result
}
return result
}
multiplicator(intArray)//輸出24命題三： 說完Int類型數組，再來說說String類型,將一個文字片段數組組成一個完整的句子，例如["hello"," ","world","!","say"," ","by"," ","optionalswift"],最後整合成“hello world!say by optionalswift”。
思路： 思路大概是遍歷數組，然後將所有字符串元素拼接在一起，關鍵這個拼接用什麼？例如有str1和str2，swift中其實只需要簡單的newStr = str1 + str2 即可。
代碼：
//例四：
func jointStringArray(xs:[String])->String{
var result :String = ""
for x in xs{
result += x
}
return result
}
let helloworld = ["hello"," ","world","!","say"," ","by"," ","optionalswift"]
jointStringArray(helloworld)//輸出"hello world!say by optionalswift" 你已經急着上手想寫泛型函數了嗎？等等，我們貌似還忽略了一些複雜的鏈接情況。比如[“hello”,”world”,”say”,”By”,”optional”]，我們需要在每一個單詞之間插入”-“連字符，別問我爲什麼？因爲是我出題！
//例五：hyphen 意思爲連字符`-`
func jointStringArrayByHyphen(xs:[String])->String{
var result : String = "整合後的字符串爲："
for x in xs{
result = result + "-" + x //注意右側是一個類似combine(result,x)函數進行處理 得到整合後的結果給result
}
return result
}
let newArray = ["hello","world","say","By","optional"]
jointStringArrayByHyphen(newArray)//輸出"整合後的字符串爲：-hello-world-say-By-optional"3.高潮
在開始寫我們的泛型reduce函數之前，分析函數的輸入輸出以及如何實現：首先該函數將傳入一個泛型類數組，暫且定爲[T]；此外函數可自己設定初始值給result，暫且定爲U；最後是重中之重：傳入一個閉包作爲連接result和數組元素的處理函數，combine(result,x)，不難分析result的類型爲T,x是數組xs中的元素，類型爲U，返回嘛自然是和result一致的類型嘍。因此combine閉包類型爲(U,T)->U。因此代碼這麼寫：
//例六：
func myReduce<T,U>(arr:[T],initialValue:U,combine:(U,T)->U)->U{
var result = initialValue //賦值初始值 類型爲U 並且是作爲結果值返回的
for elem in arr{
result = combine(result,elem) //注意右側是傳入的閉包 該閉包類型爲(U,T)->U,即把上一次的結果值依次和數組元素做拼接處理，該處理可在閉包中實現，取決於你
}
return result
}
myReduce(newArray, "整合後的字符串爲："){
result , elem in //注意result ,x 於combine(result,elem)相對應
return result + "-" + x //注意這裏return 其實是可以省略的！
}不得不說，這個函數還是有點料的，需要細細品味一番。你以爲這就結束了嗎，還有落幕呢？
4.落幕
對sum函數進行改寫，使用前面自定義的myReduce函數封裝
func sumUsingReduce(xs:[Int])->Int{
return myReduce(xs,0){result, x in result + x}
}注意到省略了return 因爲swift會幫你推算要返回什麼。簡化的感覺不夠徹底。
func sumUsingReduce(xs:[Int])->Int{
return myReduce(xs,0,+)
}閉包僅僅傳入了一個+號，swift推算過程是首先combine閉包有兩個傳入參數result和elem,除此之外別無其他，因此+只能對這兩個參數求和，得到一個結果值x，由於combine函數還需要返回一個結果值，但是思來想去貌似除了x沒有其他可用，因此把x作爲閉包結果值返回和result相加。
類似的你可是使用return myReduce(xs,1,*)。
你以爲這就結束了嗎？ 現在用reduce來改寫map函數 以及filter函數
func mapUsingReduce<T,U>(xs:[T],f:T->U)->[U]{
return xs.reduce([]){result,x in result + [f(x)]}//使用了系統API 嘗試用自定義的
}首先注意到函數傳入的兩個參數以及返回結果值和早前map函數是一模一樣的，關鍵是在主體的實現上!設定初始值爲[]等價於var result = [],而閉包的內容result ,x in result + [f(x)] 又等價於遍歷數組時執行的語句result.apped(f(x))。請仔細思考下！小技巧 reduce的閉包內容就是等式result = combine(result,x) 的combine函數，意味着每次調用閉包返回一個處理過後的值給result即可，而result又是函數內私有變量，只有全部調用後才返回。
再來看filter的實現：
filterUsingReduce<T>(xs:[T],check:T->Bool)->[T]{
return xs.reduce([]){
return check(x) ? result + [x] : result //使用了系統API 嘗試用自定義的
}
}map，filter，reduce 小節至此結束！ 希望對大家有收穫！