JavaScript中map、reduce、filter和find的示例分析

這篇文章將為大家詳細講解有關JavaScript中map、reduce、filter和find的示例分析，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

循環

在 JavaScript 中，至少有四、五種實現循環的方法，最基礎的是 while 循環。我們首先先創建一個示例函數和數組：

// oodlify :: String -> String
function oodlify(s) {
 return s.replace(/[aeiou]/g, 'oodle');
}

const input = [
 'John',
 'Paul',
 'George',
 'Ringo',
];

現在有了一個數組，我們想要用 oodlify 函數處理每一個元素。如果用 while 循環，就類似于這樣：

let i = 0;
const len = input.length;
let output = [];
while (i < len) {
 let item = input[i];
 let newItem = oodlify(item);
 output.push(newItem);
 i = i + 1;
}

注意這里發生的事情，我們用了一個初始值為 0 的計數器 i，每次循環都會自增。而且每次循環中都和 len 進行比較以保證循環特定次數以后終止循環。這種利用計數器進行循環控制的模式太常用了，所以 JavaScript 提供了一種更加簡潔的寫法： for 循環，寫起來如下：

const len = input.length;
let output = [];
for (let i = 0; i < len; i = i + 1) {
 let item = input[i];
 let newItem = oodlify(item);
 output.push(newItem);
}

這一結構非常有用，while循環非常容易把自增的 i 給忘掉，進而引起無限循環；而for循環把和計數器相關的代碼都放到了上面，這樣你就不會忘掉自增 i，這確實是一個很好的改進。現在回到原來的問題，我們目標是在數組的每個元素上運行 oodlify() 函數，并且將結果放到一個新的數組中。

對一個數組中每個元素都進行操作的這種模式也是非常普遍的。因此在 ES2015 中，引入了一種新的循環結構可以把計數器也簡化掉： for...of 循環。每一次返回數組的下一個元素給你，代碼如下：

let output = [];
for (let item of input) {
 let newItem = oodlify(item);
 output.push(newItem);
}

這樣就清晰很多了，注意這里計數器和比較都不用了，你甚至都不用把元素從數組里面取出來。for...of 幫我們做了里面的臟活累活。如果現在用 for...of 來代替所有的 for 循環，其實就可以很大程度上降低復雜性。但是，我們還可以做進一步的優化。

mapping

for...of 循環比 for 循環更清晰，但是依然需要一些配置性的代碼。如不得不初始化一個 output 數組并且每次循環都要調用 push() 函數。但有辦法可以讓代碼更加簡潔有力，我們先擴展一下問題。

如果有兩個數組需要調用 oodlify 函數會怎么樣？

const fellowship = [
 'frodo',
 'sam',
 'gandalf',
 'aragorn',
 'boromir',
 'legolas',
 'gimli',
];

const band = [
 'John',
 'Paul',
 'George',
 'Ringo',
];

很容易想到的方法是對每個數組都做循環：

let bandoodle = [];
for (let item of band) {
 let newItem = oodlify(item);
 bandoodle.push(newItem);
}

let floodleship = [];
for (let item of fellowship) {
 let newItem = oodlify(item);
 floodleship.push(newItem);
}

這確實ok，有能正確執行的代碼，就比沒有好。但是重復的代碼太多了——不夠“DRY”。我們來重構它以降低重復性，創建一個函數：

function oodlifyArray(input) {
 let output = [];
 for (let item of input) {
  let newItem = oodlify(item);
  output.push(newItem);
 }
 return output;
}

let bandoodle = oodlifyArray(band);
let floodleship = oodlifyArray(fellowship);

這看起來好多了，可是如果我們想使用另外一個函數該怎么辦？

function izzlify(s) {
 return s.replace(/[aeiou]+/g, 'izzle');
}

上面的 oodlifyArray() 一點用都沒有了。但如果再創建一個 izzlifyArray() 函數的話，代碼又重復了。不管那么多，先寫出來看看什么效果：

function oodlifyArray(input) {
 let output = [];
 for (let item of input) {
  let newItem = oodlify(item);
  output.push(newItem);
 }
 return output;
}

function izzlifyArray(input) {
 let output = [];
 for (let item of input) {
  let newItem = izzlify(item);
  output.push(newItem);
 }
 return output;
}

這兩個函數驚人的相似。那么是不是可以把它們抽象成一個通用的模式呢？我們想要的是：給定一個函數和一個數組，通過這個函數，把數組中的每一個元素做操作后放到新的數組中。我們把這個模式叫做 map 。一個數組的 map 函數如下：

function map(f, a) {
 let output = [];
 for (let item of a) {
  output.push(f(item));
 }
 return output;
}

這里還是用了循環結構，如果想要完全擺脫循環的話，可以做一個遞歸的版本出來：

function map(f, a) {
 if (a.length === 0) { return []; }
 return [f(a[0])].concat(map(f, a.slice(1)));
}

遞歸解決方法非常優雅，僅僅用了兩行代碼，幾乎沒有縮進。但是通常并不提倡于在這里使用遞歸，因為在較老的瀏覽器中的遞歸性能非常差。實際上，map 完全不需要你自己去手動實現（除非你自己想寫）。map 模式很常用，因此 JavaScript 提供了一個內置 map 方法。使用這個 map 方法，上面的代碼變成了這樣：

let bandoodle  = band.map(oodlify);
let floodleship = fellowship.map(oodlify);
let bandizzle  = band.map(izzlify);
let fellowshizzle = fellowship.map(izzlify);

可以注意到，縮進消失，循環消失。當然循環可能轉移到了其他地方，但是我們已經不需要去關心它們了。現在的代碼簡潔有力，完美。

為什么這個代碼這么簡單呢？這可能是個很傻的問題，不過也請思考一下。是因為短嗎？不是，簡潔并不代表不復雜。它的簡單是因為我們把問題分離了。有兩個處理字符串的函數： oodlify 和 izzlify，這些函數并不需要知道關于數組或者循環的任何事情。同時，有另外一個函數：map ，它來處理數組，它不需要知道數組中元素是什么類型的，甚至你想對數組做什么也不用關心。它只需要執行我們所傳遞的函數就可以了。把對數組的處理中和對字符串的處理分離開來，而不是把它們都混在一起。這就是為什么說上面的代碼很簡單。

reducing

現在，map 已經得心應手了，但是這并沒有覆蓋到每一種可能需要用到的循環。只有當你想創建一個和輸入數組同樣長度的數組時才有用。但是如果你想要向數組中增加幾個元素呢？或者想找一個列表中的最短字符串是哪個？其實有時我們對數組進行處理，最終只想得到一個值而已。

來看一個例子，現在一個數組里面存放了一堆超級英雄：

const heroes = [
 {name: 'Hulk', strength: 90000},
 {name: 'Spider-Man', strength: 25000},
 {name: 'Hawk Eye', strength: 136},
 {name: 'Thor', strength: 100000},
 {name: 'Black Widow', strength: 136},
 {name: 'Vision', strength: 5000},
 {name: 'Scarlet Witch', strength: 60},
 {name: 'Mystique', strength: 120},
 {name: 'Namora', strength: 75000},
];

現在想找最強壯的超級英雄。使用 for...of 循環，像這樣：

let strongest = {strength: 0};
for (hero of heroes) {
 if (hero.strength > strongest.strength) {
  strongest = hero;
 }
}

雖然這個代碼可以正確運行，可是實在太爛了。看這個循環，每次都保存到目前為止最強的英雄。繼續提需求，接下來我們想要所有超級英雄的總強度：

let combinedStrength = 0;
for (hero of heroes) {
 combinedStrength += hero.strength;
}

在這兩個例子中，都在循環開始之前初始化了一個變量。然后在每一次的循環中，處理一個數組元素并且更新這個變量。為了使這種循環套路變得更加明顯一點，現在把數組中間的部分抽離到一個函數當中。并且重命名這些變量，以進一步突出相似性。

function greaterStrength(champion, contender) {
 return (contender.strength > champion.strength) ? contender : champion;
}

function addStrength(tally, hero) {
 return tally + hero.strength;
}

const initialStrongest = {strength: 0};
let working = initialStrongest;
for (hero of heroes) {
 working = greaterStrength(working, hero);
}
const strongest = working;

const initialCombinedStrength = 0;
working = initialCombinedStrength;
for (hero of heroes) {
 working = addStrength(working, hero);
}
const combinedStrength = working;

用這種方式來寫，兩個循環變得非常相似了。它們兩個之間唯一的區別是調用的函數和初始值不同。兩個的功能都是對數組進行處理，最終得到一個值。所以，我們創建一個 reduce 函數來封裝這個模式。

function reduce(f, initialVal, a) {
 let working = initialVal;
 for (item of a) {
  working = f(working, item);
 }
 return working;
}

reduce 模式在 JavaScript 中也是很常用的，因此 JavaScript 為數組提供了內置的方法，不需要自己來寫。通過內置方法，代碼就變成了：

const strongestHero = heroes.reduce(greaterStrength, {strength: 0});
const combinedStrength = heroes.reduce(addStrength, 0);

ok，如果足夠細心的話，你會注意到上面的代碼其實并沒有短很多。不過也確實比自己手寫的 reduce 代碼少寫了幾行。但是我們的目標并不是使代碼變短或者少寫，而是降低代碼復雜度。現在的復雜度降低了嗎？我會說是的。把處理每個元素的代碼和處理循環代碼分離開來了，這樣代碼就不會互相糾纏在一起了，降低了復雜度。

reduce 方法乍一看可能覺得非常基礎。我們舉的 reduce 大部分也比如做加法這樣的簡單例子。但是沒有人說 reduce 方法只能返回基本類型，它可以是一個 object 類型，甚至可以是另一個數組。當我第一次意識到這個問題的時候，自己也是豁然開朗。所以其實可以用 reduce 方法來實現 map 或者 filter，這個留給讀者自己做練習。

filtering

現在我們有了 map 處理數組中的每個元素，有了 reduce 可以處理數組最終得到一個值。但是如果想獲取數組中的某些元素該怎么辦？我們來進一步探索，現在增加一些屬性到上面的超級英雄數組中：

const heroes = [
 {name: 'Hulk', strength: 90000, sex: 'm'},
 {name: 'Spider-Man', strength: 25000, sex: 'm'},
 {name: 'Hawk Eye', strength: 136, sex: 'm'},
 {name: 'Thor', strength: 100000, sex: 'm'},
 {name: 'Black Widow', strength: 136, sex: 'f'},
 {name: 'Vision', strength: 5000, sex: 'm'},
 {name: 'Scarlet Witch', strength: 60, sex: 'f'},
 {name: 'Mystique', strength: 120, sex: 'f'},
 {name: 'Namora', strength: 75000, sex: 'f'},
];

ok，現在有兩個問題，我們想要：

找到所有的女性英雄；
找到所有能量值大于500的英雄。
使用普通的 for...of 循環，會得到如下代碼：

let femaleHeroes = [];
for (let hero of heroes) {
 if (hero.sex === 'f') {
  femaleHeroes.push(hero);
 }
}

let superhumans = [];
for (let hero of heroes) {
 if (hero.strength >= 500) {
  superhumans.push(hero);
 }
}

邏輯嚴密，看起來還不錯？但是里面又出現了重復的情況。實際上，區別在于 if 的判斷語句，那么能不能把 if 語句重構到一個函數中呢？

function isFemaleHero(hero) {
 return (hero.sex === 'f');
}

function isSuperhuman(hero) {
 return (hero.strength >= 500);
}

let femaleHeroes = [];
for (let hero of heroes) {
 if (isFemaleHero(hero)) {
  femaleHeroes.push(hero);
 }
}

let superhumans = [];
for (let hero of heroes) {
 if (isSuperhuman(hero)) {
  superhumans.push(hero);
 }
}

這種只返回 true 或者 false 的函數，我們一般把它稱作斷言（predicate）函數。這里用了斷言（predicate）函數來判斷是否需要保留當前的英雄。

上面代碼的寫法會看起來比較長，但是把斷言函數抽離出來，可以讓重復的循環代碼更加明顯。現在把種循環抽離到一個函數當中。

function filter(predicate, arr) {
 let working = [];
 for (let item of arr) {
  if (predicate(item)) {
   working = working.concat(item);
  }
 }
}

const femaleHeroes = filter(isFemaleHero, heroes);
const superhumans = filter(isSuperhuman, heroes);

同 map 和 reduce 一樣，JavaScript 提供了一個內置數組方法，沒必要自己來實現（除非你自己想寫）。用內置數組方法，上面的代碼就變成了：

const femaleHeroes = heroes.filter(isFemaleHero);
const superhumans = heroes.filter(isSuperhuman);

為什么這段代碼比 for...of 循環好呢？回想一下整個過程，我們要解決一個“找到滿足某一條件的所有英雄”。使用 filter 使得問題變得簡單化了。我們需要做的就是通過寫一個簡單函數來告訴 filter 哪一個數組元素要保留。不需要考慮數組是什么樣的，以及繁瑣的中間變量。取而代之的是一個簡單的斷言函數，僅此而已。

與其他的迭代函數相比，使用 filter 是一個四兩撥千斤的過程。我們不需要通讀循環代碼來理解到底要過濾什么，要過濾的東西就在傳遞給它的那個函數里面。

finding

filter 已經信手拈來了吧。這時如果只想找一個英雄該怎么辦？比如找 “Black Widow”。使用 filter 會這樣寫：

function isBlackWidow(hero) {
 return (hero.name === 'Black Widow');
}

const blackWidow = heroes.filter(isBlackWidow)[0];

這段代碼的問題是效率不夠高。filter 會檢查數組中的每一個元素，而我們知道這里面只有一個 “Black Widow”，當找到她的時候就可以停住，不用再看后面的元素了。那么，依舊利用斷言函數，我們寫一個 find 函數來返回第一次匹配上的元素。

function find(predicate, arr) {
 for (let item of arr) {
  if (predicate(item)) {
   return item;
  }
 }
}

const blackWidow = find(isBlackWidow, heroes);

同樣地，JavaScript 已經提供了這樣的方法：

const blackWidow = heroes.find(isBlackWidow);

find 再次體現了四兩撥千斤的特點。通過 find 方法，把問題簡化為：你只要關注如何判斷你要找的東西就可以了，不必關心迭代到底怎么實現等細節問題。

關于“JavaScript中map、reduce、filter和find的示例分析”這篇文章就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，使各位可以學到更多知識，如果覺得文章不錯，請把它分享出去讓更多的人看到。