【JS必知必会】高阶函数详解与实战

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程序员成长指北   2019-7-8 00:27   4371   0




本文涵盖

前言
高级函数概念
函数作为参数的高阶函数
map filter reduce sort详解与实战
函数作为返回值的高阶函数
isType函数与add求和函数
如何自己创建高阶函数
前言一道经典面试题:
  1. //JS实现一个无限累加的add函数add(1)  //1add(1)(2)  //3add(1)(2)(3)  //6
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当大家看到这个面试题的时候,能否在第一时间想到使用高阶函数实现?想到在实际项目开发过程中,用到哪些高级函数?有没有想过自己创造一个高阶函数呢?开始本篇文章的学习
高阶函数定义
  1. 高阶函数
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英文叫
  1. Higher-order function
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。高阶函数是对其他函数进行操作的函数,操作可以是将它们作为参数,或者返回它们。简单总结为高阶函数是
  1. 一个接收函数作为参数
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或者将
  1. 函数作为返回输出
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的函数。
函数作为参数
  1. Array.prototype.map
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  1. Array.prototype.filter
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  1. Array.prototype.reduce
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  1. Array.prototype.sort
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是JavaScript中内置的高阶函数。它们接受一个函数作为参数,并应用这个函数到列表的每一个元素。下面是一些内置高阶函数的具体说明讲解,以及和不使用高阶函数情况下的对比
[h1]Array.prototype.map[/h1]
  1. map()
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(映射)方法最后生成一个新数组,不改变原始数组的值。其结果是该数组中的每个元素都调用一个提供的函数后返回的结果。
  1. array.map(callback,[ thisObject]);
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callback(回调函数)
  1. [].map(function(currentValue, index, array) {    // ...});
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传递给
  1. map
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的回调函数(
  1. callback
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)接受三个参数,分别是
  1. currentValue
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——正在遍历的元素、index(可选)——元素索引、array(可选)——原数组本身,除了
  1. callback
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之外还可以接受 this 值(可选),用于执行
  1. callback
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函数时使用的this 值。
来个简单的例子方便理解,现在有一个数组
  1. [1, 2, 3, 4]
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,我们想要生成一个新数组,其每个元素皆是之前数组的两倍,那么我们有下面两种使用高阶和不使用高阶函数的方式来实现。
[h2]不使用高阶函数[/h2]
  1. // koalaconst arr1 = [1, 2, 3, 4];const arr2 = [];for (let i = 0; i < arr1.length; i++) {  arr2.push( arr1[i] * 2);}console.log( arr2 );// [2, 4, 6, 8]console.log( arr1 );// [1, 2, 3, 4]
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[h2]使用高阶函数[/h2]
  1. // kaolaconst arr1 = [1, 2, 3, 4];const arr2 = arr1.map(item => item * 2);console.log( arr2 );// [2, 4, 6, 8]console.log( arr1 );// [1, 2, 3, 4]
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[h2]map高阶函数注意点[/h2]callback需要有return值,否则会出现所有项映射为undefind;
  1. // kaolaconst arr1 = [1, 2, 3, 4];const arr2 = arr1.map(item => {});console.log( arr2 );// [ undefined, undefined, undefined, undefined ]console.log( arr1 );// [1, 2, 3, 4]
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[h2]map高阶函数对应的一道经典面试题[/h2]
  1. //输出结果["1", "2", "3"].map(parseInt);
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看了这道题不知道会不会有大多数开发者认为输出结果是[1,2,3],错误
正确的输出结果为:
  1. [1,NaN,NaN]
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[h3]分析与讲解[/h3]因为
  1. map
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  1. callback
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函数有三个参数,正在遍历的元素, 元素索引(index), 原数组本身(array)。
  1. parseInt
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有两个参数,string和radix(进制)。只传入parseInt的话,map callback会自动忽略第三个参数array。而index参数不会被忽略。而不被忽略的index(0,1,2)就会被parseInt当做第二个参数。
将其拆开看:
  1. parseInt("1",0);//上面说过第二个参数为进制,所以"1",0会被忽略,按照,parseInt默认的型的1。parseInt("2",1);//此时将2转为1进制数,由于超过进制数1,所以返回NaN。parseInt("3",2);//此时将3转为1进制数,由于超过进制数1,所以返回NaN。
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所以最终的结果为
  1. [1,NaN,NaN]
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那么如果要得到[1,2,3]该怎么写。["1","2","3"].map((x)=>{
return parseInt(x);
});
也可以简写为:["1","2","3"].map(x=>parseInt(x));
这样写为什么就能返回想要的值呢?因为,传一个完整函数进去,有形参,有返回值。这样就不会造成因为参数传入错误而造成结果错误了,最后返回一个经纯函数处理过的新数组。
[h1]Array.prototype.reduce[/h1]
  1. reduce()
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方法对数组中的每个元素执行一个提供的 reducer 函数(升序执行),将其结果汇总为单个返回值。传递给 reduce 的回调函数(
  1. callback
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)接受四个参数,分别是累加器
  1. accumulator
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  1. currentValue
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——正在操作的元素、
  1. currentIndex
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(可选)——元素索引,但是它的开始会有特殊说明、array(可选)——原始数组本身,除了
  1. callback
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之外还可以接受初始值
  1. initialValue
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值(可选)。
  • 如果没有提供 initialValue,那么第一次调用 callback 函数时,accumulator 使用原数组中的第一个元素,currentValue 即是数组中的第二个元素。在没有初始值的空数组上调用 reduce 将报错。
  • 如果提供了 initialValue,那么将作为第一次调用 callback 函数时的第一个参数的值,即 accumulator,currentValue 使用原数组中的第一个元素。
例子,现在有一个数组  [0, 1, 2, 3, 4],需要计算数组元素的和,需求比较简单,来看下代码实现。
[h2]不使用高阶函数[/h2]
  1. //koalaconst arr = [0, 1, 2, 3, 4];let sum = 0;for (let i = 0; i < arr.length; i++) {  sum += arr[i];}console.log( sum );// 10console.log( arr );// [0, 1, 2, 3, 4]
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[h2]使用高阶函数[/h2][h3]无 initialValue 值[/h3]
  1. const arr = [0, 1, 2, 3, 4];let sum = arr.reduce((accumulator, currentValue, currentIndex, array) => {  return accumulator + currentValue;});console.log( sum );// 10console.log( arr );// [0, 1, 2, 3, 4]
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上面是没有 initialValue 的情况,代码的执行过程如下,callback 总共调用四次。
callbackaccumulatorcurrentValuecurrentIndexarrayreturn valuefirst call011[0, 1, 2, 3, 4]1second call122[0, 1, 2, 3, 4]3third call333[0, 1, 2, 3, 4]6fourth call644[0, 1, 2, 3, 4]10[h3]有 initialValue 值[/h3]我们再来看下有 initialValue 的情况,假设 initialValue 值为 10,我们看下代码。
  1. //koalaconst arr = [0, 1, 2, 3, 4];let sum = arr.reduce((accumulator, currentValue, currentIndex, array) => {  return accumulator + currentValue;}, 10);console.log( sum );// 20console.log( arr );// [0, 1, 2, 3, 4]
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代码的执行过程如下所示,callback 总共调用五次。
callbackaccumulatorcurrentValuecurrentIndexarrayreturn valuefirst call1000[0, 1, 2, 3, 4]10second call1011[0, 1, 2, 3, 4]11third call1122[0, 1, 2, 3, 4]13fourth call1333[0, 1, 2, 3, 4]16fifth call1644[0, 1, 2, 3, 4]20[h1]Array.prototype.filter[/h1]
  1. filter
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(过滤,筛选) 方法创建一个新数组,原始数组不发生改变。
  1. array.filter(callback,[ thisObject]);
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其包含通过提供函数实现的测试的所有元素。接收的参数和 map 是一样的,filter的
  1. callbac
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k函数需要返回布尔值true或false. 如果为true则表示通过啦!如果为false则失败,其返回值是一个新数组,由通过测试为true的所有元素组成,如果没有任何数组元素通过测试,则返回空数组。
来个例子介绍下,现在有一个数组
  1. [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4]
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,我们想要生成一个新数组,这个数组要求没有重复的内容,即为去重。
[h2]不使用高阶函数[/h2]
  1. const arr1 = [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4];const arr2 = [];for (let i = 0; i < arr1.length; i++) {  if (arr1.indexOf( arr1[i] ) === i) {    arr2.push( arr1[i] );  }}console.log( arr2 );// [1, 2, 3, 5, 4]console.log( arr1 );// [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4]
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[h2]使用高阶函数[/h2]
  1. const arr1 = [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4];const arr2 = arr1.filter( (element, index, self) => {    return self.indexOf( element ) === index;});console.log( arr2 );// [1, 2, 3, 5, 4]console.log( arr1 );// [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4]
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[h2]filter注意点说明[/h2]
  1. callback
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在过滤测试的时候,一定要是Boolean值吗?例子:
  1. var arr = [0, 1, 2, 3];var arrayFilter = arr.filter(function(item) {    return item;});console.log(arrayFilter); // [1, 2, 3]
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通过例子可以看出:过滤测试的返回值只要是弱等于== true/false就可以了,而非非得返回 === true/false.
[h1]Array.prototype.sort[/h1]
  1. sort()
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方法用原地算法对数组的元素进行排序,并返回数组,该排序方法会在原数组上直接进行排序,并不会生成一个排好序的新数组。排序算法现在是稳定的。默认排序顺序是根据字符串Unicode码点。
  1. // 语法arr.sort([compareFunction])
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  1. compareFunction
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参数是可选的,用来指定按某种顺序进行排列的函数。注意该函数有两个参数:
参数1:firstEl
第一个用于比较的元素。
参数2:secondEl
第二个用于比较的元素。看下面的例子与说明:
  1. // 未指明compareFunction函数['Google', 'Apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Apple', 'Google', 'Microsoft'];// apple排在了最后:['Google', 'apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Google', 'Microsoft", 'apple']// 无法理解的结果:[10, 20, 1, 2].sort(); // [1, 10, 2, 20]//正确的结果[6, 8, 1, 2].sort(); // [1, 2,6, 8]// 指明compareFunction函数'use strict';var arr = [10, 20, 1, 2];    arr.sort(function (x, y) {        if (x < y) {            return -1;        }        if (x > y) {            return 1;        }        return 0;    });console.log(arr); // [1, 2, 10, 20]
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如果没有指明
  1. compareFunction
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,那么元素会按照转换为的字符串的诸个字符的
  1. Unicode
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位点进行排序。例如 "Banana" 会被排列到 "cherry" 之前。当数字按由小到大排序时,10 出现在 2 之前,但因为(没有指明
  1. compareFunction
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),比较的数字会先被转换为字符串,所以在
  1. Unicode
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顺序上 "10" 要比 "2" 要靠前。
如果指明了
  1. compareFunction
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,那么数组会按照调用该函数的返回值排序。即 a 和 b 是两个将要被比较的元素:
  • 如果 compareFunction(a, b) 小于 0 ,那么 a 会被排列到 b 之前;
  • 如果 compareFunction(a, b) 等于 0 , a 和 b 的相对位置不变。备注:ECMAScript 标准并不保证这一行为,而且也不是所有浏览器都会遵守(例如 Mozilla 在 2003 年之前的版本);
  • 如果 compareFunction(a, b) 大于 0 , b 会被排列到 a 之前。compareFunction(a, b) 必须总是对相同的输入返回相同的比较结果,否则排序的结果将是不确定的。
[h2]sort排序算法的底层实现[/h2]看了上面
  1. sort
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的排序介绍,我想小伙伴们肯定会对sort排序算法的内部实现感兴趣,我在sf上面搜了一下,发现有些争议。于是去查看了V8引擎的源码,发现在源码中的710行
源码地址:https://github.com/v8/v8/blob/ad82a40509c5b5b4680d4299c8f08d6c6d31af3c/src/js/array.js
  1. // In-place QuickSort algorithm.// For short (length  Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object String]';let isArray = obj => Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object Array]';let isNumber = obj => Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object Number]';
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可以发现上面三行代码有很多重复代码,只需要把具体的类型抽离出来就可以封装成一个判断类型的方法了,代码如下。
  1. let isType = type => obj => {  return Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object ' + type + ']';}isType('String')('123');        // trueisType('Array')([1, 2, 3]);    // trueisType('Number')(123);            // true
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这里就是一个高阶函数,因为 isType 函数将
  1. obj => { ... }
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这一函数作为返回值输出。
[h2]add求和函数[/h2]前言中的面试题,用 JS 实现一个无限累加的函数 add,示例如下:
  1. add(1); // 1add(1)(2);  // 3add(1)(2)(3);// 6
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分析面试题的结构,都是将函数作为返回值输出,然后接收新的参数并进行计算。
我们知道打印函数时会自动调用
  1. toString()
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方法(如果不知道的可以去看我的这篇文章),函数 add(a) 返回一个闭包 sum(b),函数 sum() 中累加计算 a = a + b,只需要重写sum.toString()方法返回变量 a 就可以了。
  1. function add(a) {    function sum(b) { // 使用闭包        a = a + b; // 累加        return sum;     }     sum.toString = function() { // 重写toString()方法        return a;    }     return sum; // 返回一个函数}add(1); // 1add(1)(2);  // 3add(1)(2)(3);// 6
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[h1]如何自己创建高阶函数[/h1]前面讲了语言中内置的各种高阶函数。知道了到底啊什么是高阶函数,有哪些类型的高阶函数。那么让我们自己创建一个高阶函数吧!
假设 JavaScript 没有原生的
  1. map
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方法。我们自己构建个类似map的高阶函数,从而创建我们自己的高阶函数。假设我们有一个字符串数组,我们希望把它转换为整数数组,其中每个元素代表原始数组中字符串的长度。
[code]const strArray=['JavaScript','PHP','JAVA','C','Python'];function mapForEach(arr,fn){    const newArray = [];    for(let i = 0; i
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