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函数式编程

概念

一种编程范式，属于「结构化编程」的一种。强调执行的==结果==而不是执行的过程

- 语言支持举例

• 支持良好：swift、JavaScript、Python
• 支持不好：C/C++（C++11以前）、Obj-C（引入 block 以前）、JAVA（8以前）

- 举个栗子

  //过程式
  var a = 0
  func incrementUnfunctional() -> () {
      a += 1
  }
  incrementUnfunctional()
  print(a) // a = 1

  //函数式
  var a = 0
  func incrementFunctional(num: Int) -> Int {
      return num + 1
  }
  a = incrementFunctional(a)
  print(a) // a = 1

- 特点

1. 函数是第一等公民（Frist Class)， 支持闭包或者其他值捕获写法

      var print = function(i) { console.log(i); };
      [1, 2, 3].forEach(print)

2. 使用「表达式」而不是「语句」
   
   • 表达式：有返回值的一个单纯运算过程
   • 语句：执行操作，没有返回值
3. 没有副作用，即函数不产生运算以外的其他结果

4. 不修改状态

   function reverse(string) {
    if (string.length == 0) {
      return string;
    } else {
      return reverse(string.substring(1, string.length)) + string.substring(0, 1);
    }
   }
   
   var str = "Hello, world!";
   console.log(reverse(str));
   // !dllow, olleh
   console.log(str);
   // Hello, world!

5. 引用透明，即可再现性

- 优点

1. 减少代码冗余

2. 接近自然语言

   subtract(multiply(add(1, 2), 2), 4);
   add(1, 2).multiply(3).subtract(4);
   
   merge([1, 2], [3, 4]).sort().search("2")

3. 方便测试和查错

4. 易于并发编程

   var s1 = op1();
   var s2 = op2()l
   var s3 = concat(s1, s2);
   //函数式编程要求保证 op1 不修改变量或系统状态，即 op2 可能用到的状态不会被 op1 修改

三个常用函数

- filter()

用途：[x~1~, x~2~, …, x~n~] -> if (f(x~n~) == true -> [f(x~n1~), f(x~n2~), …]

参数：1.一个集合 2. 一个函数

操作步骤：

1. 生成一个空集合
2. 对集合中的每个元素执行函数
3. 返回值为 true -> 放进新集合，否则丢弃
4. 返回新的集合

//swift
var arr = [10, 20, 45, 32, 100]

var filteredArray = arr.filter({(money: Int) -> Bool in
    return money > 30
})
print(filteredArray)

//JavaScript
var filteredArray = arr.filter(function (m) {
    return m > 30
})
console.log(filteredArray)

- map() / flatmap()

用途：[x~1~, x~2~,… x~n~] -> [f(x~1~), f(x~2~), … f(x~n~)]

参数：1. 一个集合 2. 一个函数

操作步骤：

1. 生成一个空集合
2. 用函数处理传入集合中的每一个元素，依次插入新集合
3. 返回新的集合

//swift
var mappedArray = arr.map{ money in return "\(money)￥"}
print(mappedArray)

func sqr(x: Int) -> Int{
    return x * x
}

let squares = [0, 1, 2, 3, 4].map(sqr)
print(squares) // [0, 1, 4, 9, 16]

//JavaScript
var mappedArray = arr.map(function (m) {
    return m + "$"
})
console.log(mappedArray)

- reduce()

用途：[x~1~, x~2~, … x~n~] -> [f(f…f(f(x~1~, x~2~), x~3~)…, x~n-1~), x~n~)]

参数：1. 一个集合 2. 一个函数（JS 中最多接受四个参数）3.一个初值（JS 中可不写）

操作步骤：（假设集合中有 m 个元素，函数 f 接受 n 个参数，返回一个 Int，初值为0）

1. 集合中的前 n-1 个元素和 0 作为参数执行函数 f，获得返回值 r1
2. 集合中的第 1~n 个元素和 r1 作为参数执行函数 f，获得返回值 r2
3. …
4. 集合中的第 m-n+1 个元素和 r~n-1~ 作为参数执行函数 f，获得返回值 r
5. r 就是 reduce 方法的返回值

//swift
let sum = [10, 20, 45, 32, 100].reduce(0) { $0 + $1 }
print(sum)

//JavaScript
var reducedArray = [10, 20, 45, 32, 100].reduce(function (m1, m2) {
    return m1 + m2
})
console.log(reducedArray)