Swift高阶函数-Map、Filter、Reduce

map：对给定数组每个元素，执行闭包中的映射，将映射结果放置在数组中返回。

flatMap：对给定数组的每个元素，执行闭包中的映射，对映射结果进行合并操作，然后将合并操作后的结果放置在数组中返回。

compactMap：对给定数组的每个元素，执行闭包中的映射，将非空的映射结果放置在数组中返回。

compactMap对给定数组的每个元素，执行闭包中的映射，将非空的映射结果-键值对放置在字典中返回。

filter：对给定数组的每个元素，执行闭包中的操作，将符合条件的元素放在数组中返回。

reduce：对给定数组的每个元素，执行闭包中的操作对元素进行合并，并将合并结果返回。

下面通过使用示例来了解下.

map

对于 map 函数，使用场景就是将数组的类型映射为别的类型。比如，我们有一个模型数组，模型的 id 字段我们从服务器拿的是 String 类型，在某种场景下我们需要转为 Int 类型，这时候我们就可以通过 map 函数来实现该需求。

struct Student {
    let id: String
    let name: String
    let age: Int
}

let stu1 = Student(id: "1001", name: "stu1", age: 12)
let stu2 = Student(id: "1002", name: "stu2", age: 14)
let stu3 = Student(id: "1003", name: "stu3", age: 16)
let stu4 = Student(id: "1004", name: "stu4", age: 20)
let stus = [stu1, stu2, stu3, stu4]

let intIds = stus.map { (stu) in
    Int(stu.id)
}

print(intIds) //[Optional(1001), Optional(1002), Optional(1003), Optional(1004)]

通过上述代码，我们将 id 字段从 String 映射为了 Int? 类型，这并不是我们想要的 Int 类型。如果我们需要访问元素的话还得需要解包，那么我们如何既能将元素映射又能自动筛选 nil 的值呢？这时，我们可以使用 compactmap 。

注 : optional 也可以使用map函数

var num: Int? = 2
let result = num.map {
    $0 * 2
}

print(result) // Optional(4)

// ----而不是使用下面的代码
var result: Int?

if let n = num {
    result = n * 2
} else {
    result = nil
}

compactMap

我们将上面的代码替换为:

let intIds = stus.compactMap { (stu) in
    Int(stu.id)
}

这时，我们再打印 intIds 就会发现它已经为 Int 类型了。

compactMapValues

对于 Set 和 Array ，你可以使用 compactMap 来获得非空的集合，但是对于 Dictionary 来说，这个函数是不起作用的。

let dict = ["key1": 10, "key2": nil]
let result = dict.compactMap { $0 }
print(result) //[(key: "key1", value: Optional(10)), (key: "key2", value: nil)]

这时候，我们需要使用 compactMapValues 函数来获得非空的字典。

let dict = ["key1": 10, "key2": nil]
let result = dict.compactMapValues { $0 }
print(result) //["key1": 10]

flatMap

对于 flatMap，主要的应用场景就是你想获得一个单层集合的数组。通过下面的代码来看一下 map 和 flapMap 的区别。

let scoresByName = ["Henk": [0, 5, 8], "John": [2, 5, 8]]

let mapped = scoresByName.map { $0.value }
// [[2, 5, 8], [0, 5, 8]]
print(mapped)

let flatMapped = scoresByName.flatMap { $0.value }
// [2, 5, 8, 0, 5, 8]

map 会直接将元素放在数组中，而 flatMap 会将元素平铺在一个数组中。实际上，s.flatMap(transform) 等同于s.map(transform).joined()。

filter

这个函数就如同单词的意思：查找。将符合条件的元素查找出来放置在数组中返回。比如我们想查找年龄大于18岁的所有学生。

let adults = stus.filter { (stu) -> Bool in
    stu.age >= 18
}

print(adults) // 数组中只包含stu4 学生

reduce

对于 reduce，我们的使用场景就是对数组中的元素进行组合运算，比如我们想计算所有学生的年龄加载一起是多少。

let totalAges = stus.reduce(0) { (result, stu) in
    return result + stu.age
}

print(totalAges) // 62

该函数的第一个参数为初始值，后面元组中的第一个参数为每次计算的结果，第二个参数为每次遍历的元素。最后将计算的结果返回。

组合使用

对于使用高阶函数最大的好处就是可以进行函数式编程了。下面我们通过几个小栗子来对这几个高阶函数进行组合使用。

将 String 类型映射为 Int 类型，并查找id大于1002的所有学生

let adults = stus.compactMap { (stu) in
    Int(stu.id)
    }.filter { (id) -> Bool in
        id > 1002
}

print(adults) //[1003, 1004]

计算年龄大于12的所有学生年龄总和

let totalAge = stus.filter { (stu) -> Bool in
    stu.age > 12
    }.reduce(0) { (result, stu) in
        return result + stu.age
}

print(totalAge) // 50

总结

使用函数式编程不仅能减少代码的行数，还可使用链式结构构建复杂的逻辑。
当你需要映射一个数组，并且不需要改变返回数组的层级结构的时候，使用 map ，反之，则使用 flatMap 。
当返回数组中的值必须非空的时候，使用 compactMap ；当返回字典中的键值对中的value 必须为非空的时候，使用 compactMapValues 。
当你需要查询的时候，使用 filter 。
当你需要将数组进行某种计算并返回一个值得时候，使用 reduce 。

Swift function of higher order (Map、Filter、Reduce)

map