关于后端:初探函数式编程以MapReduceFilter为例

如函数式编程 – 酷壳总结，

函数式编程的三大个性;

数据不可变性
函数作为一等公民(函数能够像变量一样来创立 / 批改 / 传递等)
尾递归优化(重用 stack, 加重栈的压力)

函数式编程用到的几个技术：

函数式编程的理念：把函数当成变量来用，关注于形容问题而不是怎么实现（这样能够让代码更易读）

上面具体探讨 Map、Reduce、Filter，这三种操作能够十分不便灵便地对一些数据进行解决，而不是大量应用 for 循环

（有的也把 Reduce 称为 fold；比拟晚期且经典的函数式语言有 OCaml，Lisp，Haskell 等)

其实恰好对应 PHP 中的 array_map()、array_reduce()、array_filter()

如有这样一个人名的汇合[“ZhangSan”,”lisi”,”WANGWU”]，有大写有小写，将其全副转为大写，

对于传统形式，对切片进行循环，在循环中进行解决即可：


func UpperSli(arr []string) (newArr []string) {
    for _, item := range arr {newArr = append(newArr, strings.ToUpper(item))
    }
    return
}

func main() {arr := []string{"ZhangSan","lisi","WANGWU"}

    newArr := UpperSli(arr)

    fmt.Printf("%v\n", newArr)
    //[ZHANGSAN LISI WANGWU]

}

“在函数式编程中，不应该用循环迭代的形式，而该用更为高级的办法”

应用函数式编程的写法：


func MapStrUpper(arr []string, fn func(s string) string) []string {var newArray []string
    for _, it := range arr {newArray = append(newArray, fn(it))
    }
    return newArray
}

func main() {var list = []string{"ZhangSan","lisi","WANGWU"}

    x := MapStrUpper(list, func(s string) string {return strings.ToUpper(s)
    })

    fmt.Printf("%v\n", x)
     //[ZHANGSAN LISI WANGWU]
}

“这样的代码很易读，因为，代码是在形容要干什么，而不是怎么干”

<?php

$arr = ["ZhangSan", "lisi", "WANGWU"];
var_export($arr);

$newArr = [];
foreach ($arr as $val) {$newVal = strtoupper($val);
    array_push($newArr, $newVal);
}

var_export($newArr);

应用函数式编程的写法：

<font size=1 color=”grey”>
array_map() 函数可将用户自定义的函数作用到数组中的每个值上，并返回用户自定义函数作用后的带有新值的数组。

能够传递多个数组，回调函数承受的参数数目应该和传递给 array_map() 函数的数组数目统一。

</font>

<?php

$arr = ["ZhangSan", "lisi", "WANGWU"];
var_export($arr);

$newArr = array_map(function ($val1) {return strtoupper($val1);
}, $arr);

var_export($newArr);

传统形式，对数组进行循环，在循环中进行解决：

fn main() {let arr: [String;3] = ["ZhangSan".to_string(),"lisi".to_string(),"WANGWU".to_string()];
    println!("{:?}",arr);
    
     let  mut new_arr: [String;3] = ["".to_string(),"".to_string(),"".to_string()];
    
    // for i in arr.iter() {//     println!("值为 : {}", i);
    // }
    
    for index in 0..3 {println!("index is: {} & value is : {}",index,arr[index]);
         new_arr[index] = arr[index].to_ascii_uppercase();}
    
    
     println!("{:?}",new_arr);  
    
}

输入：

["ZhangSan", "lisi", "WANGWU"]
// 值为 : ZhangSan
// 值为 : lisi
// 值为 : WANGWU
index is: 0 & value is : ZhangSan
index is: 1 & value is : lisi
index is: 2 & value is : WANGWU
["ZHANGSAN", "LISI", "WANGWU"]

麻雀虽小，却波及到

对于 rust：如何打印构造和数组？{:?}

Rust 数组

Rust 中的 String 和 &str

函数式编程的形式：

fn main() {let arr: [String; 3] = ["ZhangSan".to_string(), "lisi".to_string(), "WANGWU".to_string()];
    println!("{:?}", arr);
    
    let new_arr: [String; 3] = arr.iter()
        .map(|s| s.to_ascii_uppercase())
        .collect::<Vec<String>>()
        .try_into()
        .unwrap_or_else(|_| panic!("转换失败"));

    println!("{:?}", new_arr);
}

这段代码次要应用了 iter()、map() 和collect()办法

首先，创立了一个与之前雷同的蕴含三个字符串的数组 arr。
应用 iter() 办法创立一个数组的迭代器。
应用 map() 办法对迭代器中的每个元素进行转换操作。这里应用了一个闭包 |s| s.to_ascii_uppercase()，它将每个字符串转换为大写模式。
应用 collect() 办法将转换后的后果收集到一个 Vec<String> 中。
应用 try_into() 办法将 Vec<String> 转换为 [String; 3] 类型的新数组 new_arr。这里应用了 try_into()，它尝试将 Vec<String> 转换为 [String; 3]，如果转换失败则会返回一个谬误。
最初，应用 println!("{:?}", new_arr) 打印新数组 new_arr 的内容。

这种重构后的代码更加函数式和简洁，通过办法链式调用和闭包的组合，实现了对原始数组的转换。

map()是将传入的函数顺次作用到序列的每个元素，每个元素都是单独被函数“作用”一次;
reduce()是将传入的函数作用在序列的第一个元素失去后果后，把这个后果持续与下一个元素作用（累积计算）

reduce()办法是对数组的遍历, 返回一个单个返回值

如有一个数字汇合[1，4，7，2，8]，计算其和

会把上一次迭代返回的后果存起来, 带到下一次迭代中, 应用 reduce 办法能够很容易的计算数组累加, 累乘

package main

import "fmt"

func Reduce(arr []int, fn func(s int) int) int {
    sum := 0
    for _, it := range arr {sum += fn(it)
    }
    return sum
}

func main() {var list = []int{1,4,7,2,8}

    x := Reduce(list, func(s int) int {return s})
    fmt.Printf("%v\n", x)
    // 22
}

<?php

function sum($carry, $item)
{var_dump($carry, $item);
    $carry += $item;
    echo "\n";
    return $carry;
}

$a = array(1, 4, 7, 2, 8);

$sum = array_reduce($a, 'sum', 0);

echo $sum;

输入为：

int(0)
int(1)

int(1)
int(4)

int(5)
int(7)

int(12)
int(2)

int(14)
int(8)

22

更多参考

array_reduce 的了解

JS 中的 Array.reduce()办法办法 ”)办法 ”)

fn reduce<T, F>(arr: &[T], f: F) -> T
where
    T: std::ops::Add<Output = T> + Copy + Default,
    F: Fn(T) -> T,
{arr.iter().fold(T::default(), |acc, &item| acc + f(item))
}

fn main() {let list = vec![1, 4, 7, 2, 8];

    let x = reduce(&list, |s| s);

    println!("{:?}", x);
    // 输入：22
}

这段代码实现了一个通用的归约函数 reduce，它承受一个泛型切片 arr 和一个泛型函数 f，并返回一个泛型类型 T。

reduce 函数应用了泛型类型参数 T 和 F。T 代表归约后果的类型，F 代表传入的函数的类型。
在函数签名的 where 子句中，咱们对类型参数 T 进行了约束条件：
- T: std::ops::Add<Output = T>：要求类型 T 实现了 std::ops::Add trait，这容许咱们对类型 T 的值进行加法操作，并失去类型 T 的后果。
- T: Copy：要求类型 T 实现了 Copy trait，这容许咱们对类型 T 进行复制操作，以防止所有权转移的问题。
- T: Default：要求类型 T 实现了 Default trait，这容许咱们应用 T::default() 获取类型 T 的默认值。
函数体外部应用 arr.iter().fold() 办法进行归约操作。iter() 办法用于创立切片 arr 的迭代器，fold() 办法承受一个初始值 T::default() 和一个闭包作为参数。闭包中的 acc 是归约过程中的累加器，item 是切片中的每个元素。在闭包中，咱们对累加器 acc 和传入闭包函数 f 解决后的元素 f(item) 执行加法操作，并将后果作为新的累加器返回。

在 main 函数中，咱们定义了一个整数切片 list，其中蕴含了一些整数。

而后，咱们调用了 reduce 函数，将整数切片 &list 和一个匿名闭包作为参数传入。这个匿名闭包的性能很简略，它只是返回传入的整数自身。

reduce 函数会对整数切片中的每个元素利用传入的匿名闭包，并将所有元素的后果进行累加。最初，将归约后果打印进去。

在这个例子中，整数切片中的元素别离为 1、4、7、2 和 8，对应的利用函数的后果也别离为 1、4、7、2 和 8。因而，最终的归约后果为 1 + 4 + 7 + 2 + 8 = 22。代码通过调用 println! 打印出后果 22。

Filter 重点在于过滤（而不是新增）某个元素

如有一个数字汇合[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]，筛选出哪些是奇数，哪些大于 5

Go 版本

package main

import "fmt"

func Filter(arr []int, fn func(n int) bool) []int {var newArray []int
    for _, it := range arr {if fn(it) {newArray = append(newArray, it)
        }
    }
    return newArray
}

func main() {var intset = []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
    out := Filter(intset, func(n int) bool {return n%2 == 1})
    fmt.Printf("%v\n", out) //[1 3 5 7 9]

    out = Filter(intset, func(n int) bool {return n > 5})
    fmt.Printf("%v\n", out) //[6 7 8 9 10]

}

这段代码是一个示例程序，展现了在 Go 语言中应用函数式编程格调的过滤性能。

首先，定义了一个名为 Filter 的函数，它承受一个整数切片 arr 和一个函数 fn 作为参数，返回一个新的整数切片。Filter 函数的作用是依据传入的函数 fn 对整数切片 arr 中的元素进行过滤，并返回符合条件的元素组成的新切片。

在 main 函数中，创立了一个整数切片 intset，其中蕴含了 1 到 10 的整数。

接下来，通过调用 Filter 函数进行过滤操作。第一次调用 Filter，传入的函数是一个匿名函数 func(n int) bool {return n%2 == 1}，它的作用是判断一个整数是否为奇数。通过过滤，返回的后果是一个新的整数切片，其中蕴含原始切片中所有奇数值的元素。该后果通过 fmt.Printf 函数打印输出。

第二次调用 Filter，传入的函数是另一个匿名函数 func(n int) bool {return n > 5}，它的作用是判断一个整数是否大于 5。通过过滤，返回的后果是一个新的整数切片，其中蕴含原始切片中所有大于 5 的元素。同样地，该后果也通过 fmt.Printf 函数打印输出。

以上这段代码展现了如何应用函数作为参数，实现对整数切片的过滤操作，并打印输出过滤后的后果。第一次过滤输入奇数，第二次过滤输入大于 5 的数。

<?php

$arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];

$newArr = array_filter($arr, function ($val) {return $val % 2 == 1;});
// 返回后果
var_export($newArr);


$newArr = array_filter($arr, function ($val) {return $val > 5;});
// 返回后果
var_export($newArr);

输入：

array (
  0 => 1,
  2 => 3,
  4 => 5,
  6 => 7,
  8 => 9,
)

array (
  5 => 6,
  6 => 7,
  7 => 8,
  8 => 9,
  9 => 10,
)

fn main() {let intset = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];

    let out: Vec<i32> = filter(&intset, |&n| n % 2 == 1);
    println!("{:?}", out); // [1, 3, 5, 7, 9]

    let out: Vec<i32> = filter(&intset, |&n| n > 5);
    println!("{:?}", out); // [6, 7, 8, 9, 10]
}

fn filter<F>(arr: &[i32], predicate: F) -> Vec<i32>
where
    F: Fn(&i32) -> bool,
{arr.iter().cloned().filter(predicate).collect()}

能够借助 Rust 的函数式编程个性，如闭包和迭代器

以上定义了一个 filter 函数，它承受一个整数切片 arr 和一个闭包 predicate 作为参数，并返回一个符合条件的整数切片。

在 main 函数中，创立了一个整数向量 intset，其中蕴含了 1 到 10 的整数。

通过调用 filter 函数，传入了一个匿名闭包作为 predicate 参数。这个闭包承受一个整数援用 &n，并返回一个布尔值，示意是否满足过滤条件。

filter 函数通过应用迭代器办法链式调用的形式，对整数切片 arr 进行过滤。首先，应用 iter() 办法创立切片的迭代器，而后应用 cloned() 办法将整数援用转换为整数值的克隆。最初，应用 filter() 办法，传入闭包 predicate 进行过滤操作。

过滤后的后果是一个迭代器，应用 collect() 办法将迭代器的元素收集到一个新的整数向量 Vec<i32> 中。

最初，应用 println! 打印出过滤后的后果。

整个重构后的代码保留了函数式编程的格调，应用闭包和迭代器实现了相似的过滤性能。第一次过滤输入奇数，第二次过滤输入大于 5 的数。

array_filter() 重点在于过滤（而不是新增）某个元素，当你解决到一个元素时，返回过滤后的数组

array_map() 重点在于遍历一个数组或多个数组的元素，返回一个新的数组

array_walk() 重点在于遍历数组进行某种操作

array_filter() 和 array_walk()对一个数组进行操作，数组参数在前，函数参数在后

array_map() 能够解决多个数组，因而函数参数在前，数组参数在后，能够依据理论状况放入多个数组参数

参考：

GO 编程模式：MAP-REDUCE

robpike/filter

array_filter()、array_map()、array_walk()三者的用法和区别、array_map()、array_walk()三者的用法和区别 ”)、array_map()、array_walk()三者的用法和区别 ”)

更多可参见

阮一峰 - 函数式编程初探

阮一峰 - 函数式编程入门教程

阮一峰 - 图解 Monad

本文由 mdnice 多平台公布

关于后端:初探函数式编程以MapReduceFilter为例

Map

Go 语言版本

PHP 版本

Rust 版本

Reduce

Go 语言版本

PHP 版本

Rust 版本

Filter

Go 版本

PHP 版本

Rust 版本