函数式思维

作者: Sheepy | 来源:发表于2018-11-10 19:37 被阅读220次

自从大四看了三章《SICP》之后我就自诩为一个函数式编程爱好者,之前也在公司分享过一个 Haskell 的 Topic,效果非常糟糕,讲到后来已经没剩几个人了,只得草草收场。在写这篇文章的时候我突然想起来,之前还发过一个朋友圈,跟人论述我对范畴论一些概念的理解,翻了翻朋友圈找到了:

fp0.jpeg fp1.jpeg

我自己读了一遍……

emm.jpeg

今天我们就讲点简单的吧,举个例子大概感受下函数式思维。

一道题

电话号码的字母组合

今天备战双十一,因为也没太多事情,就随便刷刷 leet code,看到了上题。

/**
 * @param {string} digits
 * @return {string[]}
 */
const letterCombinations = function (digits) {

};

我的思路是这样的:

  • 首先定义数字和字母的映射
  •   const letters = [
          [],
          [],
          ['a', 'b', 'c'],
          ['d', 'e', 'f'],
          ['g', 'h', 'i'],
          ['j', 'k', 'l'],
          ['m', 'n', 'o',],
          ['p', 'q', 'r', 's'],
          ['t', 'u', 'v'],
          ['w', 'x', 'y', 'z']
      ];
    
  • 传入的字符串可以看成是字符数组,而函数的返回值是个字符串数组,我的第一反应是做个 map 操作行不行? 但 map 操作其实是对每个元素做相同的映射,元素之间理应没有交互,而本题显然是要交互的,这种场景该用 reduce:
  •   return digits.split('').reduce(append, ['']);
    
  • reduce 接受一个 append 函数,是个累积器,它接收两个参数,第一个参数是累积值(acc),第二个参数是数组的元素(数字,digit)。首先我们得取到数字对应的字母数组(letters[digit]),然后我们应该要对字母数组做一个 map 操作,把字母和累积值(也是个字母数组)中的元素组合起来,这样就涵盖了所有的组合情况:
  •   const append = (acc, digit) => letters[digit].map(letter => acc.map(prefix => prefix + letter);
    

所以合起来就是这样的:

const letterCombinations = function (digits) {
    if (!digits) return [];
    const letters = [
        [],
        [],
        ['a', 'b', 'c'],
        ['d', 'e', 'f'],
        ['g', 'h', 'i'],
        ['j', 'k', 'l'],
        ['m', 'n', 'o',],
        ['p', 'q', 'r', 's'],
        ['t', 'u', 'v'],
        ['w', 'x', 'y', 'z']
    ];
    
    return digits.split('').reduce((acc, digit) => letters[digit].map(letter => acc.map(prefix => prefix + letter)), ['']);
};

我们测一下,console.log(letterCombinations('23')); 输出是这样的:

[ [ 'ad', 'bd', 'cd' ],
  [ 'ae', 'be', 'ce' ],
  [ 'af', 'bf', 'cf' ] ]

结果已经很接近了,只要把数组降维成一维数组就好,这主要是因为 letters[digit].map(mapper) 的 mapper 是一个返回值为数组的函数,我们只要用 letters[digit].flatMap(mapper) 就可以了,然而很遗憾 JS 居然还没完全支持 flatMap,只是个实验特性,那我们就自己实现一个,所以最终的代码是这样:

/**
 * @param {string} digits
 * @return {string[]}
 */
Array.prototype.flatMap = function (func) {
    return this.reduce((acc, x) => acc.concat(func(x)), []);
};
const letterCombinations = function (digits) {
    if (!digits) return [];
    const letters = [
        [],
        [],
        ['a', 'b', 'c'],
        ['d', 'e', 'f'],
        ['g', 'h', 'i'],
        ['j', 'k', 'l'],
        ['m', 'n', 'o',],
        ['p', 'q', 'r', 's'],
        ['t', 'u', 'v'],
        ['w', 'x', 'y', 'z']
    ];
    // JS 的 flatMap 还是个实验特性,迷……
    return digits.split('').reduce((acc, digit) => letters[digit].flatMap(letter => acc.map(prefix => prefix + letter)), ['']);
};

提交,通过,性能也还可以,超过 77% 的用户。我看了下别人的答案,用三个循环:

let letterCombinations = function(digits) {
    if (digits === '') return [];
    let dict = {
        '2': 'abc',
        '3': 'def',
        '4': 'ghi',
        '5': 'jkl',
        '6': 'mno',
        '7': 'pqrs',
        '8': 'tuv',
        '9': 'wxyz'
    };
    let res = [''];
    for (let digit of digits) {
        let len = res.length;
        while (len-- > 0) {
            let e = res.shift();
            for (let c of dict[digit]) {
                res.push(e + c);
            }
        }
    }
    return res;
};

其实效果是一样的,真的硬要说的话,Array 的 reduce 估计也是用循环实现的,所以我的解法底层可能也用了三个循环。但 reduce(Haskell 中的 fold)、map(fmap)、flatMap(bind)这三个函数其实是通用的模式,不止在数组中有用,要追本溯源的话可能又绕不开范畴论了,就不在这里多说了。

本文就是浅显地展示一下函数式编程的感觉,它可能是从更高层更抽象的角度出发,尽量不涉及中间状态,也不过早地沉入细节,而是理清思路之后通过函数间的组合来解决问题。真正的纯函数式语言(Haskell)是没有副作用的(或者说隐藏了副作用),而真实的世界却充满副作用,为了能够正常工作并且保持自己的纯粹,它引入了范畴论中的各种概念,很有意思但确实有比较高的门槛,而且那些复杂的理论学了平常用不到很快就忘了(我就是这样……)。但函数式的思维,却是可以成为一种习惯,融入日常开发中的。

相关文章

  • 读函数式编程思维

    读函数式编程思维 总的说下 这本书总得讲了下函数式思维,以及用各种语言来掩饰了下函数式思维。。。后面我用 swif...

  • Node.js学习(8.5)

    Node.js安装配置 指令式编程思维 顺序 选择 循环 函数式编程思维 函数 抽象化函数 JavaScript语...

  • 函数式编程(一)—— 前置知识

    为什么要学函数式编程? 什么是函数式编程?函数式编程和面向对象编程的不同对于函数式编程思维方式的理解: 函数式编程...

  • 兄弟会0805 编程的思维

    编程的思维 1.指令式编程思维 2. 函数式编程思维 编程范式 函数式编程是一种编程范式,我们常见的编程范式有命令...

  • 函数式思维

    自从大四看了三章《SICP》之后我就自诩为一个函数式编程爱好者,之前也在公司分享过一个 Haskell 的 Top...

  • pandas apply() 函数用法

    理解 pandas 的函数,要对函数式编程有一定的概念和理解。函数式编程,包括函数式编程思维,当然是一个很复杂的话...

  • 函数式编程

    函数式编程:Functional Programming 1 基本解释: 函数式编程 是一种思维模式,一种编程思想...

  • 函数式编程一

    1、函数式编程思维 函数式编程,是用数学思维编程(1)起源于范畴论,彼此之间存在某种关系的概念、事物、对象等等,都...

  • 函数式编程入门

    编程思路的概念[补充] 函数式编程思维范畴论基本理论基本概念纯函数函数的柯里化函数的组合Point Free声明式...

  • JS函数式编程01--函数式编程概念

    函数式编程概念 函数式编程是一种编程范式。函数式编程的思维方式就是把现实世界的事物和事物之间的联系抽象到程序世界(...

网友评论

本文标题:函数式思维

本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/kphtfqtx.html