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 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。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,029评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,395评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,570评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,535评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,650评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,850评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,006评论 3 408
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,747评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,207评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,536评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,683评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,342评论 4 330
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,964评论 3 315
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,772评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,004评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,401评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,566评论 2 349

推荐阅读更多精彩内容