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JavaScript學習記錄day7-高階函數

parse pear microsoft 偶數 我們 再看 array 修改 undefine

JavaScript學習記錄day7-高階函數

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1. 什麽是高階函數

高階函數英文叫Higher-order function。那麽什麽是高階函數?

JavaScript的函數其實都指向某個變量。既然變量可以指向函數,函數的參數能接收變量,那麽一個函數就可以接收另一個函數作為參數,這種函數就稱之為高階函數。

一個最簡單的高階函數:

function add(x, y, f) {
    return f(x) + f(y);
}

當我們調用add(-5, 6, Math.abs)時,參數xyf分別接收-56和函數Math.abs,根據函數定義,我們可以推導計算過程為:

x = -5;
y = 6;
f = Math.abs;
f(x) + f(y) ==> Math.abs(-5) + Math.abs(6) ==> 11;
return 11;

用代碼驗證一下:

‘use strict‘;

function add(x, y, f) {
    return f(x) + f(y);
}

var x = add(-5, 6, Math.abs); 
console.log(x);  // 11

2. map

舉例說明,比如我們有一個函數f(x)=x2,要把這個函數作用在一個數組[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上,就可以用map實現如下:

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由於map()方法定義在JavaScript的Array中,我們調用Arraymap()方法,傳入我們自己的函數,就得到了一個新的Array作為結果:

‘use strict‘;

function pow(x) {
    return x * x;
}

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
var results = arr.map(pow);
console.log(results);  // [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

<font color="red">註意</font>:
map()傳入的參數是pow,即函數對象本身。

有人可能會想,不需要map(),寫一個循環,也可以計算出結果:

var f = function (x) {
    return x * x;
};

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
var result = [];
for (var i=0; i<arr.length; i++) {
    result.push(f(arr[i]));
}

的確可以,但是,從上面的循環代碼,我們無法一眼看明白把f(x)

作用在Array的每一個元素並把結果生成一個新的Array”。

所以,map()作為高階函數,事實上它把運算規則抽象了,因此,我們不但可以計算簡單的f(x)=x2,還可以計算任意復雜的函數,比如,把Array的所有數字轉為字符串:

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
arr.map(String); // [‘1‘, ‘2‘, ‘3‘, ‘4‘, ‘5‘, ‘6‘, ‘7‘, ‘8‘, ‘9‘]

只需要一行代碼。

3. reduce

再看reduce的用法。Arrayreduce()把一個函數作用在這個Array[x1, x2, x3...]上,這個函數必須接收兩個參數,reduce()把結果繼續和序列的下一個元素做累積計算,其效果就是:

[x1, x2, x3, x4].reduce(f) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

比方說對一個Array求和,就可以用reduce實現:

var arr = [1, 3, 5, 7, 9];
result = arr.reduce(function (x, y) {
    return x + y;
});

console.log(result);  // 25

練習:利用reduce()求積:

function product(arr) {
    result = arr.reduce(function (x, y) {
        return x * y;
    });
    return result;
}

// 測試:
if (product([1, 2, 3, 4]) === 24 && product([0, 1, 2]) === 0 && product([99, 88, 77, 66]) === 44274384) {
    console.log(‘測試通過!‘);
}
else {
    console.log(‘測試失敗!‘);
}

要把[1, 3, 5, 7, 9]變換成整數13579reduce()也能派上用場:

var arr = [1, 3, 5, 7, 9];
arr.reduce(function (x, y) {
    return x * 10 + y;
}); // 13579

如果我們繼續改進這個例子,想辦法把一個字符串13579先變成Array——[1, 3, 5, 7, 9],再利用reduce()就可以寫出一個把字符串轉換為Number的函數。

練習
不要使用JavaScript內置的parseInt()函數,利用map和reduce操作實現一個string2int()函數:

‘use strict‘;

function string2int(s) {
    // 利用js變量弱類型轉換
    var s_length = s.length;
    if (s_length == 1) {
        return s * 1;
    } else {
        var arr = s.split("");
        var result = arr.reduce(function (x, y) {
            return x * 10 + y * 1;
        });
        return result;
    }
}

// 測試:
if (string2int(‘0‘) === 0 && string2int(‘12345‘) === 12345 && string2int(‘12300‘) === 12300) {
    if (string2int.toString().indexOf(‘parseInt‘) !== -1) {
        console.log(‘請勿使用parseInt()!‘);
    } else if (string2int.toString().indexOf(‘Number‘) !== -1) {
        console.log(‘請勿使用Number()!‘);
    } else {
        console.log(‘測試通過!‘);
    }
}
else {
    console.log(‘測試失敗!‘);
}

練習
請把用戶輸入的不規範的英文名字,變為首字母大寫,其他小寫的規範名字。輸入:[‘adam‘, ‘LISA‘, ‘barT‘],輸出:[‘Adam‘, ‘Lisa‘, ‘Bart‘]

‘use strict‘;

function normalize(arr) {
    // return arr.map((x)=>{
    // if(x.length > 0)
    // {
    //   x = x.toLowerCase();
    //   x = x[0].toUpperCase() + x.substr(1);
    // }
    // return x;
    // });
    return arr.map(function (x) {
        return x.substring(0, 1).toUpperCase() + x.substring(1).toLowerCase();
    });
}

// 測試:
if (normalize([‘adam‘, ‘LISA‘, ‘barT‘]).toString() === [‘Adam‘, ‘Lisa‘, ‘Bart‘].toString()) {
    console.log(‘測試通過!‘);
}
else {
    console.log(‘測試失敗!‘);
}

小明希望利用map()把字符串變成整數,他寫的代碼很簡潔:

‘use strict‘;

var arr = [‘1‘, ‘2‘, ‘3‘];
var r;

r = arr.map(parseInt);

console.log(r);

結果竟然是1, NaN, NaN,小明百思不得其解,請幫他找到原因並修正代碼。

parseInt( ) 的語法:
parseInt ( String s , [ int radix ] )
其中,
參數 String s ,必需,表示要被解析的字符串。
int radix ,可選,表示要解析的數字的基數。
該函數使用第二個參數指定的基數,其值介於 2 ~ 36 之間。如果省略該參數或其值為 0,則數字將以 10 為基礎來解析。如果它以 “0x” 或 “0X” 開頭,將以 16 為基數。
如果該參數小於 2 或者大於 36,則 parseInt() 將返回 NaN。
["1","2","3"].map(parseInt)等於[parseInt(1,0),parseInt(2,1),parseInt(3,2)];

4. filter

filter也是一個常用的操作,它用於把Array的某些元素過濾掉,然後返回剩下的元素。

map()類似,Arrayfilter()也接收一個函數。和map()不同的是,filter()把傳入的函數依次作用於每個元素,然後根據返回值是true還是false決定保留還是丟棄該元素。

例如,在一個Array中,刪掉偶數,只保留奇數,可以這麽寫:

var arr = [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15];
var r = arr.filter(function (x) {
    return x % 2 !== 0;
});
console.log(r); // [1, 5, 9, 15]

把一個Array中的空字符串刪掉,可以這麽寫:

var arr = [‘A‘, ‘‘, ‘B‘, null, undefined, ‘C‘, ‘  ‘];
var r = arr.filter(function (s) {
    return s && s.trim(); // 註意:IE9以下的版本沒有trim()方法
});
console.log(r); // [‘A‘, ‘B‘, ‘C‘]

可見用filter()這個高階函數,關鍵在於正確實現一個“篩選”函數。

回調函數

filter()接收的回調函數,其實可以有多個參數。通常我們僅使用第一個參數,表示Array的某個元素。回調函數還可以接收另外兩個參數,表示元素的位置和數組本身:

var arr = [‘A‘, ‘B‘, ‘C‘];
var r = arr.filter(function (element, index, self) {
    console.log(element); // 依次打印‘A‘, ‘B‘, ‘C‘
    console.log(index); // 依次打印0, 1, 2
    console.log(self); // self就是變量arr
    return true;
});

利用filter,可以巧妙地去除Array的重復元素:

‘use strict‘;

var
    r,
    arr = [‘apple‘, ‘strawberry‘, ‘banana‘, ‘pear‘, ‘apple‘, ‘orange‘, ‘orange‘, ‘strawberry‘];

r = arr.filter(function (element, index, self) {
    return self.indexOf(element) === index;
});

console.log(r.toString()); // apple,strawberry,banana,pear,orange

去除重復元素依靠的是indexOf總是返回第一個元素的位置,後續的重復元素位置與indexOf返回的位置不相等,因此被filter濾掉了。

練習

請嘗試用filter()篩選出素數:

‘use strict‘;

function get_primes(arr) {
    // 判斷一個整數m是否為素數,只需用2至m-1之間的每一個整數去除,如果都不能被整除,那麽m就是一個素數。
    // 對於一個正整數m而言,它對(m/2, m)範圍內的正整數是必然不能夠整除的,
    // 因此,我們在判斷m的時候,沒有必要讓它除以該範圍內的數。
    var r = arr.filter(function (element, index, self) {
        var i;
        var result = true;
        for (i = 2; i <= element / 2 ; i++) {
            if (element % i == 0) {
                result = false;
                break;
            }
        }
        return element < 2 ? false : result;
    });
    return r;
}

// 測試:
var
    x,
    r,
    arr = [];
for (x = 1; x < 100; x++) {
    arr.push(x);
}
r = get_primes(arr);
if (r.toString() === [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97].toString()) {
    console.log(‘測試通過!‘);
} else {
    console.log(‘測試失敗: ‘ + r.toString());
}

5. 排序算法

排序也是在程序中經常用到的算法。無論使用冒泡排序還是快速排序,排序的核心是比較兩個元素的大小。如果是數字,我們可以直接比較,但如果是字符串或者兩個對象呢?直接比較數學上的大小是沒有意義的,因此,比較的過程必須通過函數抽象出來。通常規定,對於兩個元素x和y,如果認為x &lt; y,則返回-1,如果認為x == y,則返回0,如果認為x &gt; y,則返回1,這樣,排序算法就不用關心具體的比較過程,而是根據比較結果直接排序。

JavaScript的Arraysort()方法就是用於排序的,但是排序結果可能讓你大吃一驚:

// 看上去正常的結果:
[‘Google‘, ‘Apple‘, ‘Microsoft‘].sort(); // [‘Apple‘, ‘Google‘, ‘Microsoft‘];

// apple排在了最後:
[‘Google‘, ‘apple‘, ‘Microsoft‘].sort(); // [‘Google‘, ‘Microsoft", ‘apple‘]

// 無法理解的結果:
[10, 20, 1, 2].sort(); // [1, 10, 2, 20]

第二個排序把apple排在了最後,是因為字符串根據ASCII碼進行排序,而小寫字母a的ASCII碼在大寫字母之後。

第三個排序結果是為什麽呢?簡單的數字排序都能錯?

這是因為Arraysort()方法默認把所有元素先轉換為String再排序,結果‘10‘排在了‘2‘的前面,因為字符‘1‘比字符‘2‘的ASCII碼小。

如果不知道sort()方法的默認排序規則,直接對數字排序,絕對栽進坑裏!

幸運的是,sort()方法也是一個高階函數,它還可以接收一個比較函數來實現自定義的排序。

要按數字大小排序,我們可以這麽寫:

‘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]

如果要倒序排序,我們可以把大的數放前面:

var arr = [10, 20, 1, 2];
arr.sort(function (x, y) {
    if (x < y) {
        return 1;
    }
    if (x > y) {
        return -1;
    }
    return 0;
}); // [20, 10, 2, 1]

默認情況下,對字符串排序,是按照ASCII的大小比較的,現在,我們提出排序應該忽略大小寫,按照字母序排序。要實現這個算法,不必對現有代碼大加改動,只要我們能定義出忽略大小寫的比較算法就可以:

var arr = [‘Google‘, ‘apple‘, ‘Microsoft‘];
arr.sort(function (s1, s2) {
    x1 = s1.toUpperCase();
    x2 = s2.toUpperCase();
    if (x1 < x2) {
        return -1;
    }
    if (x1 > x2) {
        return 1;
    }
    return 0;
}); // [‘apple‘, ‘Google‘, ‘Microsoft‘]

忽略大小寫來比較兩個字符串,實際上就是先把字符串都變成大寫(或者都變成小寫),再比較。

從上述例子可以看出,高階函數的抽象能力是非常強大的,而且,核心代碼可以保持得非常簡潔。

最後友情提示,sort()方法會直接對Array進行修改,它返回的結果仍是當前Array

var a1 = [‘B‘, ‘A‘, ‘C‘];
var a2 = a1.sort();
a1; // [‘A‘, ‘B‘, ‘C‘]
a2; // [‘A‘, ‘B‘, ‘C‘]
a1 === a2; // true, a1和a2是同一對象

學習參考教程:http://www.liaoxuefeng.com

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