Swift开发基础08-高阶函数

高阶函数是指接受其它函数作为参数，或者返回其它函数的函数。Swift 提供了许多内置的高阶函数，这些函数在处理集合类型数据（如数组、集合等）时尤其有用。常见的高阶函数包括 map、filter、reduce、flatMap和compactMap。

一、常用高阶函数

1.map

map函数会对集合中的每个元素应用一个相同的操作，并将结果聚合成一个新的集合。

示例：

假设我们有一个包含整数的数组，并希望将每个整数乘以2。

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]let doubled = numbers.map { $0 * 2 }print(doubled) // 输出: [2, 4, 6, 8, 10]

2.filter

filter函数会对集合中的每个元素进行条件判断，并返回符合条件的元素构成的新的集合。

示例：

我们有一个数组，需要过滤出所有的偶数。

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]let evens = numbers.filter { $0 % 2 == 0 }print(evens) // 输出: [2, 4]

3.reduce

reduce函数会将集合中的元素组合成一个值，通过应用一个累计的操作。它需要一个初始值和一个合并操作。

示例：

我们有一个数组，需要计算所有元素的总和。

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]let sum = numbers.reduce(0) { $0 + $1 }print(sum) // 输出: 15

使用闭包语法可以简洁一点：

let sum = numbers.reduce(0, +)print(sum) // 输出: 15

4.flatMap

flatMap会对多维集合进行扁平化操作，并将子集合中每一个元素应用特定的操作，然后返回一个新的集合。

示例：

我们有一个由数组组成的数组，需要将其展平成一个单一的数组。

let arrayOfArrays = [[1, 2, 3], [4, 5], [6, 7, 8, 9]]let flattened = arrayOfArrays.flatMap { $0 }print(flattened) // 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

5.compactMap

compactMap与map相似，但它会移除所有结果中的nil值。通常用于处理返回Optional的操作。

示例：

我们有一个字符串数组，希望将其转换为整数，但其中有些值无法转换。

let strings = ["1","2","three","4","five"]let numbers = strings.compactMap { Int($0) }print(numbers) // 输出: [1, 2, 4]

6. 自定义高阶函数

除了 Swift 提供的这些高阶函数，你也可以根据需要定义自己的高阶函数。

示例：

我们定义一个高阶函数，该函数接受一个过滤条件并返回符合条件的数组：

func customFilter<T>(array: [T], condition: (T) -> Bool) -> [T] { var result = [T]() for element in array { if condition(element) { result.append(element) } } return result}let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]let evens = customFilter(array: numbers) { $0 % 2 == 0 }print(evens) // 输出: [2, 4]

二、其他高阶函数

除了已经介绍的map、filter、reduce、flatMap和compactMap 之外，Swift 还提供了其他一些内置的高阶函数。

1.forEach

forEach函数会对集合中的每一个元素执行指定的操作，但不会返回结果。它通常用作遍历集合的一个简洁替代。

示例：

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]numbers.forEach { number in print(number)}

2.sorted和sort

sorted函数会返回一个排序后的新数组，而sort方法则会原地排序数组。

示例：

let numbers = [5, 3, 1, 4, 2]let sortedNumbers = numbers.sorted()print(sortedNumbers) // 输出: [1, 2, 3, 4, 5]

使用自定义排序规则：

let sortedDescending = numbers.sorted { $0 > $1 }print(sortedDescending) // 输出: [5, 4, 3, 2, 1]

原地排序：

var numbers = [5, 3, 1, 4, 2]numbers.sort()print(numbers) // 输出: [1, 2, 3, 4, 5]

3.contains

contains函数用于检查集合中是否包含某个元素。

示例：

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]let containsThree = numbers.contains(3)print(containsThree) // 输出: true

或者使用自定义条件：

let hasEvenNumber = numbers.contains { $0 % 2 == 0 }print(hasEvenNumber) // 输出: true

4.first(where:)和last(where:)

first(where:)函数会返回满足条件的第一个元素，last(where:)会返回满足条件的最后一个元素。

示例：

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]if let firstEven = numbers.first(where: { $0 % 2 == 0 }) { print(firstEven) // 输出: 2}if let lastEven = numbers.last(where: { $0 % 2 == 0 }) { print(lastEven) // 输出: 4}

5.allSatisfy

allSatisfy函数会检查集合中的所有元素是否都满足指定的条件。

示例：

let numbers = [2, 4, 6, 8, 10]let allEven = numbers.allSatisfy { $0 % 2 == 0 }print(allEven) // 输出: true

6.dropFirst和dropLast

dropFirst函数会移除集合的第一个元素，dropLast函数则会移除集合的最后一个元素。

示例：

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]let withoutFirst = numbers.dropFirst()print(withoutFirst) // 输出: [2, 3, 4, 5]let withoutLast = numbers.dropLast()print(withoutLast) // 输出: [1, 2, 3, 4]

7.prefix和suffix

prefix函数会返回集合的前几个元素，suffix函数会返回集合的最后几个元素。

示例：

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]let firstThree = numbers.prefix(3)print(firstThree) // 输出: [1, 2, 3]let lastTwo = numbers.suffix(2)print(lastTwo) // 输出: [4, 5]

8.zip

zip函数会合并两个集合，依次创建对应的元素对，形成一个新的序列。

示例：

let names = ["Alice","Bob","Charlie"]let ages = [25, 30, 35]let combined = zip(names, ages)for (name, age) in combined { print("\(name) is \(age) years old")}// 输出:// Alice is 25 years old// Bob is 30 years old// Charlie is 35 years old

9.reduce(into:)

reduce(into:)可以用来将集合的元素聚合成一个新集合，避免像reduce那样频繁地创建新值，从而提高性能。

示例：

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]let doubled = numbers.reduce(into: [Int]()) { result, number in result.append(number * 2)}print(doubled) // 输出: [2, 4, 6, 8, 10]

总结

Swift 提供了丰富的内置高阶函数，这些函数极大地简化了对集合数据的处理，使代码更加简洁和功能性更强。通过灵活运用这些高阶函数，可以减少代码中的循环和条件判断，使代码更具可读性和维护性。了解并掌握这些高阶函数，可以帮助你编写更加简洁、高效和优雅的 Swift 代码。