【十六】map/reduce

如果你讀過Google的那篇大名鼎鼎的論文:MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters, 你就能大概明白map/reduce的概念。

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:

Paste_Image.png

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

function pow(x) {
    return x * x;
}
var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
app.map(pow);  // [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

map()傳入的參數是pow,即函數對象本身。
你可能會想,不需要map(),寫一個循環,也可以計算出結果:

var f = funciton (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的每一個元素并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']

只需要這么一行代碼。

reduce

再看reduce的用法。Array的reduce() 把一個函數作用在這個Array的[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,其結果就是:

[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];
arr.reduce(function (x, y) {
    return x + y;
});  // 25

ex1,利用reduce()求積:

'use strict';
function product(arr) {
   return arr.reduce(function (x, y) {
     return x * y;
   });
}

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

ex2:把[1, 3, 5, 7, 9]變換成整數13579,reduce()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。
ex3: 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) {
    var arr = [];
    for (var i=0; i<s.length; i++) {
        arr.push(s[i]);
    }

    return arr.map(function(x) {
        return x * 1;
    }).reduce(function(x, y) {
        return x * 10 + y;
    });
}

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

ex4:請用戶輸入的不規范的英文名字,變為首字母大寫,其他小寫的規范名字。輸入:['adam', 'LISA', 'barT'], 輸出:['Adam', 'lisa', 'Bart']。

'use strict';
function normalize(arr) {
    return arr.map(function(s) {
        return s.toLowerCase();
    }).map(function(s) {
        return s[0].toUpperCase() + s.slice(1)
    });
}


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

ex5: 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(function(s){
    return parseInt(s);
});
alert('[' + r[0] + ', ' + r[1] + ', ' + r[2] + ']');

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