Edit: 在我入职第三家公司的第一天,看到代码库里面一堆的 for 循环,内心有些崩溃,于是做了一次技术分享,展示怎样在代码中避免 for 循环。这篇文章是那次分享的总结。本文并不完美,其中递归的部分其实不应该在目前的生产环境中使用。但是我依然坚持认为 JS 引擎应该支持尾调优化,写尾递归和写循环性能没差别。
一,用好 filter,map,和其它 ES6 新增的高阶遍历函数
问题一:
将数组中的 falsy 值去除
const arrContainsEmptyVal = [3, 4, 5, 2, 3, undefined, null, 0, ""];
答案:
const compact = arr => arr.filter(Boolean);
问题二:
将数组中的 VIP 用户余额加 10
const users = [ { username: "Kelly", isVIP: true, balance: 20 }, { username: "Tom", isVIP: false, balance: 19 }, { username: "Stephanie", isVIP: true, balance: 30 } ];
答案:
users.map( user => (user.isVIP "htmlcode">import R from "ramda"; const add10IfVIP = R.ifElse( R.propEq("isVIP", true), R.evolve({ balance: R.add(10) }), R.identity ); const updateUsers = R.map(add10IfVIP); updateUsers(users);用 Immer
如果你习惯写 mutable 的代码,可以试下 Immer,用 mutable 的风格写 immutable 的代码。
import produce from "immer"; const updatedUsers = produce(users, nextState => { nextState.forEach(user => { if (user.isVIP) { user.balance += 10; } }); });问题三:
判断字符串中是否含有元音字母
const randomStr = "hdjrwqpi";答案:
const isVowel = char => ["a", "e", "o", "i", "u"].includes(char); const containsVowel = str => [...str].some(isVowel); containsVowel(randomStr);问题四:
判断用户是否全部是成年人
const users = [ { name: "Jim", age: 23 }, { name: "Lily", age: 17 }, { name: "Will", age: 25 } ];答案:
users.every(user => user.age >= 18);问题五:
找出上面用户中的第一个未成年人
答案:
const findTeen = users => users.find(user => user.age < 18); findTeen(users);问题六:
将数组中重复项清除
const dupArr = [1, 2, 3, 3, 3, 3, 6, 7];答案:
const uniq = arr => [...new Set(arr)]; uniq(dupArr);问题七:
生成由随机整数组成的数组,数组长度和元素大小可自定义
答案:
const genNumArr = (length, limit) => Array.from({ length }, _ => Math.floor(Math.random() * limit)); genNumArr(10, 100);二,理解和熟练使用 reduce
问题八:
不借助原生高阶函数,定义 reduce
答案:
const reduce = (f, acc, arr) => { if (arr.length === 0) return acc; const [head, ...tail] = arr; return reduce(f, f(head, acc), tail); };问题九:
将多层数组转换成一层数组
const nestedArr = [1, 2, [3, 4, [5, 6]]];答案:
const flatten = arr => arr.reduce( (flat, next) => flat.concat(Array.isArray(next) "htmlcode">const objLikeArr = [["name", "Jim"], ["age", 18], ["single", true]];答案:
const fromPairs = pairs => pairs.reduce((res, pair) => ((res[pair[0]] = pair[1]), res), {}); fromPairs(objLikeArr);问题十一:
取出对象中的深层属性
const deepAttr = { a: { b: { c: 15 } } };答案:
const pluckDeep = path => obj => path.split(".").reduce((val, attr) => val[attr], obj); pluckDeep("a.b.c")(deepAttr);问题十二:
将用户中的男性和女性分别放到不同的数组里:
const users = [ { name: "Adam", age: 30, sex: "male" }, { name: "Helen", age: 27, sex: "female" }, { name: "Amy", age: 25, sex: "female" }, { name: "Anthony", age: 23, sex: "male" }, ];答案:
const partition = (arr, isValid) => arr.reduce( ([pass, fail], elem) => isValid(elem) "male"; const [maleUser, femaleUser] = partition(users, isMale);问题十三:
reduce 的计算过程,在范畴论里面叫 catamorphism,即一种连接的变形。和它相反的变形叫 anamorphism。现在我们定义一个和 reduce 计算过程相反的函数 unfold(注:reduce 在 Haskell 里面叫 fold,对应 unfold)
const unfold = (f, seed) => { const go = (f, seed, acc) => { const res = f(seed); return res "htmlcode">const range = (min, max, step = 1) => unfold(x => x < max && [x, x + step], min);三,用递归代替迭代(可以break!)
Edit: 如何解决递归爆栈,可以参考我的另一篇文章《不懂递归?读完这篇保证你懂》
问题十四:
将两个数组每个元素一一对应相加。注意,第二个数组比第一个多出两个,不要把第二个数组遍历完。
const num1 = [3, 4, 5, 6, 7]; const num2 = [43, 23, 5, 67, 87, 3, 6];答案:
const zipWith = f => xs => ys => { if (xs.length === 0 || ys.length === 0) return []; const [xHead, ...xTail] = xs; const [yHead, ...yTail] = ys; return [f(xHead)(yHead), ...zipWith(f)(xTail)(yTail)]; }; const add = x => y => x + y; zipWith(add)(num1)(num2);问题十五:
将 Stark 家族成员提取出来。注意,目标数据在数组前面,使用 filter 方法遍历整个数组是浪费。
const houses = [ "Eddard Stark", "Catelyn Stark", "Rickard Stark", "Brandon Stark", "Rob Stark", "Sansa Stark", "Arya Stark", "Bran Stark", "Rickon Stark", "Lyanna Stark", "Tywin Lannister", "Cersei Lannister", "Jaime Lannister", "Tyrion Lannister", "Joffrey Baratheon" ];答案:
const takeWhile = f => ([head, ...tail]) => f(head) "stark"); takeWhile(isStark)(houses);问题十六:
找出数组中的奇数,然后取出前4个:
const numList = [1, 3, 11, 4, 2, 5, 6, 7];答案:
const takeFirst = (limit, f, arr) => { if (limit === 0 || arr.length === 0) return []; const [head, ...tail] = arr; return f(head) "color: #ff0000">四,使用高阶函数遍历数组时可能遇到的陷阱
问题十七:
从长度为 100 万的随机整数组成的数组中取出偶数,再把所有数字乘以 3
// 用我们刚刚定义的辅助函数来生成符合要求的数组 const bigArr = genNumArr(1e6, 100);能运行的答案:
const isEven = num => num % 2 === 0; const triple = num => num * 3; bigArr.filter(isEven).map(triple);注意,上面的解决方案将数组遍历了两次,无疑是浪费。如果写 for 循环,只用遍历一次:
const results = []; for (let i = 0; i < bigArr.length; i++) { if (isEven(bigArr[i])) { results.push(triple(bigArr[i])); } }在我的电脑上测试,先 filter 再 map 的方法耗时 105.024 ms,而采用 for 循环的方法耗时仅 25.598 ms!那是否说明遇到此类情况必须用 for 循环解决呢"color: #ff0000">五,死磕到底,Transduce!
我们先用 reduce 来定义 filter 和 map,至于为什么这样做等下再解释。
const filter = (f, arr) => arr.reduce((acc, val) => (f(val) && acc.push(val), acc), []); const map = (f, arr) => arr.reduce((acc, val) => (acc.push(f(val)), acc), []);重新定义的 filter 和 map 有共有的逻辑。我们把这部分共有的逻辑叫做 reducer。有了共有的逻辑后,我们可以进一步地抽象,把 reducer 抽离出来,然后传入 filter 和 map:
const filter = f => reducer => (acc, value) => { if (f(value)) return reducer(acc, value); return acc; }; const map = f => reducer => (acc, value) => reducer(acc, f(value));现在 filter 和 map 的函数 signature 一样,我们就可以进行函数组合(function composition)了。
const pushReducer = (acc, value) => (acc.push(value), acc); bigNum.reduce(map(triple)(filter(isEven)(pushReducer)), []);但是这样嵌套写法易读性太差,很容易出错。我们可以写一个工具函数来辅助函数组合:
const pipe = (...fns) => (...args) => fns.reduce((fx, fy) => fy(fx), ...args);然后我们就可以优雅地组合函数了:
bigNum.reduce( pipe( filter(isEven), map(triple) )(pushReducer), [] );经过测试(用 console.time()/console.timeEnd()),上面的写法耗时 33.898 ms,仅比 for 循环慢 8 ms。为了代码的易维护性和易读性,这点性能上的微小牺牲,我认为是可以接受的。
这种写法叫 transduce。有很多工具库提供了 transducer 函数。比如 transducers-js。除了用 transducer 来遍历数组,还能用它来遍历对象和其它数据集。功能相当强大。
六,for 循环和 for … of 循环的区别
for … of 循环是在 ES6 引入 Iterator 后,为了遍历 Iterable 数据类型才产生的。EcmaScript 的 Iterable 数据类型有数组,字符串,Set 和 Map。for … of 循环属于重型的操作(具体细节我也没了解过),如果用 AirBNB 的 ESLint 规则,在代码中使用 for … of 来遍历数组是会被禁止的。
那么,for … of 循环应该在哪些场景使用呢?目前我发现的合理使用场景是遍历自定义的 Iterable。来看这个题目:
问题十八:
将 Stark 家族成员名字遍历,每次遍历暂停一秒,然后将当前遍历的名字打印来,遍历完后回到第一个元素再重新开始,无限循环。
const starks = [ "Eddard Stark", "Catelyn Stark", "Rickard Stark", "Brandon Stark", "Rob Stark", "Sansa Stark", "Arya Stark", "Bran Stark", "Rickon Stark", "Lyanna Stark" ];答案:
function* repeatedArr(arr) { let i = 0; while (true) { yield arr[i++ % arr.length]; } } const infiniteNameList = repeatedArr(starks); const wait = ms => new Promise(resolve => { setTimeout(() => { resolve(); }, ms); }); (async () => { for (const name of infiniteNameList) { await wait(1000); console.log(name); } })();七,放弃倔强,实在需要用 for 循环了
前面讲到的问题基本覆盖了大部分需要使用 for 循环的场景。那是否我们可以保证永远不用 for 循环呢?其实不是。我讲了这么多,其实是在鼓励大家不要写 for 循环,而不是不用 for 循环。我们常用的数组原型链上的 map,filter 等高阶函数,底层其实是用 for 循环实现的。在需要写一些底层代码的时候,还是需要写 for 循环的。来看这个例子:
Number.prototype[Symbol.iterator] = function*() { for (let i = 0; i <= this; i++) { yield i; } }; [...6]; // [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]注意,这个例子只是为了好玩。生产环境中不要直接修改 JS 内置数据类型的原型链。原因是 V8 引擎有一个原型链快速推测机制,修改原型链会破坏这个机制,造成性能问题。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。
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