用 Swift 的高阶函数 reduce 提升代码可读性

前言

如果我们不了解 Swift 中高阶函数 reduce 的使用，在处理数组元素累加的时候，可能会用 for 循环去实现，比如下面的代码：

let arr = [1, 2, 3, 4]
var result = 0
for element in arr {
    result += element
}

上述代码存在两个问题：

• result 虽然后续不会修改它的值，但也需要将其用 var 来修饰。这违反了 Swift 尽量使用常量（let）保护数据一致性的原则。
• 代码可读性较低。

我们可以使用 reduce 来避免上面的两个问题。首先，我们来看下 reduce 的作用及使用方式。

reduce

Swift 的 reduce 函数可以实现通过一组数据来生成单个值。你可以使用它将数组转换为字典，或者另一个常见的场景是将数组中的元素累加。

reduce 是一种典型的函数模式，它是一种高阶函数，它将一个集合清晰而富有表现力地组合成一个值。它的复杂度是O(n )，其中 n 是集合的长度。

介绍完它的作用，下面我们来看下它的使用方式。

reduce 的核心有两个参数：

• 初始值
• 指定如何将每个元素与累积结果组合在一起的闭包

现在，我们通过 reduce 函数重构一下上面的 for 循环代码：

let arr = [1, 2, 3, 4]
let result = arr.reduce(0) { partialResult, element in
    partialResult + element
}

在我们这个例子中，reduce(0) 中的 0 是初始值，闭包获取运行总数（结果），并将数组中的每个数字相加。最初，结果为0，但随着元素的增加，结果会相应增加。最终的计算结果为 10。

当然，上面的写法是完整写法，我们也可以将其简化为下面的代码：

let result = arr.reduce(0, +)

上面的写法成立是因为 + 是一个函数，它接受两个数字并返回它们的和。简写的方式可以使代码更加简洁。

reduce 的更多用法

我们除了可以用 reduce 实现累加功能，还可以用它来将二维数组转为一维数组。比如下面的示例代码：

let target = [[1, 2], [3, 4], [5]]
let result = target.reduce([], +)
print(result) // [1, 2, 3, 4, 5]

+ 操作符将嵌套数组的每个元素添加到结果数组中，这是一种将所有元素合并为一个数组的简洁方式。当然，铺平数组我们也可以用另一个高阶函数 - flatMap 来实现，示例代码如下：

let result = target.flatMap { $0 }

另一个使用场景是：统计数组中每个元素出现的次数并将结果生成一个字典。示例代码如下：

let fruits = ["苹果", "水蜜桃", "水蜜桃", "水蜜桃", "梨"]
let result = fruits.reduce(into: [:]) { partialResult, fruit in
    partialResult[fruit, default: 0] += 1
}
print(result) // ["梨": 1, "苹果": 1, "水蜜桃": 3]

总结

reduce 是 Swift 中的高阶函数，它的作用是将数组中的元素通过运算符得到一个总值。可以提高代码的可读性。