iOS_Swift高阶函数

1. 基础知识

1.1 定义

高阶函数：higher-order function
如果一个函数：

• 接受一个或多个函数当作参数
• 把一个函数当作返回值
  那么这个函数就被称做高阶函数。

例如：

let numbers = [1, 4, 2, 3]
let res = numbers.sort {
    $0 < $1
}

看着不像是函数作为参数，是因为 Swift 尾随闭包 Trailing Closure 的特性。Swift 允许当函数的最后一个参数是闭包时，可以以紧跟 { } 的形式，将最后一个闭包的内容附加在函数后面。

所以，以下两行代码是等价的：

// 正常写法，函数是作为 sort 的参数
arr.sort({ $0 < $1 })

// Trailing Closure 写法，更简洁明了
arr.sort { $0 < $1 }

1.2 闭包语法

// 完整语法
nums.map({ (value: Int) -> Int in return value * 2 })
// 闭包语法
nums.map{ (value: Int) -> Int in return value * 2 }
// 省略返回值类型
nums.map{ (value: Int) in return value * 2 }
// 省略参数类型
nums.map{ value in return value * 2 }
// 省略 return
nums.map{ value in value * 2 }
// 省略参数
nums.map{ $0 * 2 }

2. 高阶函数

2.1 map

2.1.1 集合类使用

遍历集合处理后，组成新的集合

// 将数组中的字符串转换为小写字母
let cast = ["Vivien", "Marlon", "Kim", "Karl"]
let lowercaseNames = cast.map { $0.lowercased() }
print(lowercaseNames) // ["vivien", "marlon", "kim", "karl"]

// 获得数组中字符串的长度
let letterCounts = cast.map { $0.count }
print(letterCounts) // [6, 6, 3, 4]

2.1.2 Optional使用

Optional 也可以使用 map：

let num: Int? = 2
var res = num.map { $0 * 2 }
print(res)

/// 而不需要像以下这样解包
if let num = num {
    res = num * 2
} else {
    res = nil
}

2.1.3 map 时获得 index

需要在 map 前使用 enumerated：

let indexRes = cast.enumerated().map{ (index, element) in
    return "(index):(element)"
}
print(indexRes)

2.2 compactMap

Array 和 Set 使用 compactMap 可获得非空集合：

let possibleNumbers = ["1", "2", "three", "///4///", "5"]

let mapped = possibleNumbers.map { Int($0) }
print(mapped) // [Optional(1), Optional(2), nil, nil, Optional(5)]

// compactMap 获得非 optional 元素
let compactMapped = possibleNumbers.compactMap { Int($0) }
print(compactMapped) // [1, 2, 5]

Dictionary 得用 compactMapValues 如下。

2.3 compactMapValues

Dictionary 使用 compactMapValues 可获得非空的键值对集合：

let dict = ["a": "1", "b": "three", "c": "///4///"]

let maped = dict.mapValues { Int($0) }
print(maped) // ["a": Optional(1), "b": nil, "c": nil]

let compactMaped = dict.compactMapValues { Int($0) }
print(compactMaped) // ["a": 1]

2.4 flatMap

flatMap 可将多维的集合，降低为一维：

let dict = ["Momo": [1, 2, 3], "Bibi": [4, 5, 6]]
let res1 = dict.map { $0.value }
print(res1) // [[4, 5, 6], [1, 2, 3]]

let res2 = dict.flatMap { $0.value }
print(res2) // [4, 5, 6, 1, 2, 3]

2.5 filter

filter 可过滤出符合条件的元素集合

// 过滤字符串长度小于5的
let cast = ["Vivien", "Marlon", "Kim", "Karl"]
let shortNames = cast.filter { $0.count < 5 }
print(shortNames) // ["Kim", "Karl"]

2.6 reduce

reduce 可对集合遍历累积处理结果：

// 计算所有元素和
let numbers = [1, 2, 3, 4]
let res = numbers.reduce(0, { x, y in
    // 第一个参数为上次处理结果
    // 第二个参数为当前遍历到的元素
    x + y
})
print(res) // 10

3.练习

3.1 用 reduce 实现 map

let arr = [1, 3, 2]
let res = arr.reduce([]) { (a: [Int], element: Int) -> [Int] in
    var tmp = Array(a)
    tmp.append(element * 2)
    return tmp
}
// res = [2, 6, 4]

关键点：result 用数组

3.2 用 reduce 一次求出数组中奇数的和、以及偶数乘积

let arr = [1, 3, 2, 4]
let res: (Int, Int) = arr.reduce((0, 1)) { (a :(Int, Int), element: Int) -> (Int, Int) in
    if element % 2 == 0 {
        return (a.0, a.1 * element)
    } else {
        return (a.0 + element, a.1)
    }
}
// res = (4, 8)

关键点：result 用元组表示

3.3 使用高阶函数求一个数组中偶数的平方和

let arr = [1, 3, 2, 4]
let res = arr.filter {
        $0 % 2 == 0
    }.map {
        $0 * $0
    }.reduce(0) {
        $0 + $1
    }

Reference：
Apple Documentation for swift
Swift 烧脑体操（三） - 高阶函数
深入浅出Swift高阶函数-Map、Filter、Reduce
swift小知识点之高阶函数之map, filter, reduce