本文|初始值_kotlin修炼指南8—集合中的高阶函数

篇首语：本文由编程笔记#小编为大家整理，主要介绍了kotlin修炼指南8—集合中的高阶函数相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

点击上方蓝字关注我&＃xff0c;知识会给你力量

Kotlin对集合操作类新增了很多快捷的高阶函数操作&＃xff0c;各种操作符让很多开发者傻傻分不清&＃xff0c;特别是看一些Kotlin的源码或者是协程的源码&＃xff0c;各种眼花缭乱的操作符&＃xff0c;让代码完全读不下去&＃xff0c;所以&＃xff0c;本文将对Kotlin中的集合高阶函数&＃xff0c;进行下讲解&＃xff0c;降低大家阅读源码的难度&＃xff0c;下面看几个用的比较多的高阶函数使用。

首先是sumOf&＃xff0c;作为一个很方便的求和函数&＃xff0c;它可以快速对集合内的某些参数进行sum操作&＃xff0c;代码如下所示。

val list &＃61; mutableListOf(1, 2, 3, 4)
val sumOf &＃61; list.sumOf  it 

我们来看看它的源码。

public inline fun  Iterable.sumOf(selector: (T) -> Int): Int 
    var sum: Int &＃61; 0.toInt()
    for (element in this) 
        sum &＃43;&＃61; selector(element)
    
    return sum


其实它内部就是对元素的累加&＃xff0c;像这样的高阶函数&＃xff0c;在Kotlin中有很多&＃xff0c;这也是很多基础功能用Kotlin开发会更加方便的原因之一。

但是sumOf有个局限&＃xff0c;那就是只能求和&＃xff0c;毕竟它设计就是用来作求和的&＃xff0c;所以对于更加一般的场景&＃xff0c;我们可以将这个操作再进一步抽象出来&＃xff0c;这就是reduce。

比如我们现在要实现一个乘法功能&＃xff0c;代码如下所示。

val list &＃61; mutableListOf(1, 2, 3, 4)
val result &＃61; list.reduce  acc, i ->
    acc * i


reduce的操作参数有两个&＃xff0c;当前的累积值和集合中的下一个元素。reduce的执行逻辑是&＃xff0c;先取出集合的第一个元素&＃xff0c;作为acc&＃xff0c;并和第二个元素——i&＃xff0c;执行block中的逻辑&＃xff0c;返回值作为acc&＃xff0c;继续上面的步骤。

❝

如果集合为空&＃xff0c;那么会导致异常。

❞

但是reduce也有个局限问题&＃xff0c;那就是它默认使用集合的第一个元素作为起始的acc&＃xff0c;所以它就只能返回前面集合的泛型类型&＃xff0c;假如是下面这样的结构&＃xff0c;就无法使用了。

data class Test(val num: Int, val name: String)
val list &＃61; mutableListOf(
    Test(1, "x"),
    Test(2, "y"),
    Test(3, "z"),
    Test(4, "j")
)
val result &＃61; list.reduce  acc, i ->
    acc.num * i.num // Error


其问题&＃xff0c;就是在于acc的类型不能指定&＃xff0c;只能从集合中获取&＃xff0c;所以&＃xff0c;Kotlin还提供了更加通用的高阶函数——fold&＃xff0c;代码如下所示。

data class Test(val num: Int, val name: String)
val list &＃61; mutableListOf(
    Test(1, "x"),
    Test(2, "y"),
    Test(3, "z"),
    Test(4, "j")
)
val result &＃61; list.fold(1)  acc, test ->
    acc * test.num


fold和reduce非常像&＃xff0c;只不过fold增加了一个initial的参数&＃xff0c;通过这个参数&＃xff0c;可以设置acc的初始值&＃xff0c;同时也指定了返回的类型&＃xff0c;这样一来&＃xff0c;就不像reduce一样需要和集合类型保持一致了。

❝

由于初始值是initial参数指定的&＃xff0c;所以即使集合为空也不会导致异常。

❞

由此可见&＃xff0c;在Kotlin中&＃xff0c;reduce实际上是一个不完善的高阶函数&＃xff0c;大部分时候&＃xff0c;都应该避免使用它&＃xff0c;而应该使用flod来代替&＃xff0c;而且&＃xff0c;要注意的是&＃xff0c;在其它语言中&＃xff0c;例如Javascript中&＃xff0c;它的reduce函数&＃xff0c;实际上和Kotlin的fold函数的逻辑是一样的&＃xff0c;而不是Kotlin中reduce的实现。

那么fold有什么使用场景呢&＃xff1f;前面说的对集合进行遍历&＃xff0c;然后对某些项目进行求和、求积、拼接字符串这些操作&＃xff0c;就是一个非常常用的例子。

❝

和大部分的集合高阶函数一样&＃xff0c;fold也提供了foldRight、foldIndexed、foldRightIndexed这样的拓展&＃xff0c;可以通过获取索引&＃xff0c;或者是改变遍历的方向。

❞

fold和reduce&＃xff0c;实际上是一种对集合的规约操作&＃xff0c;最后会返回一个「规约」之后的值&＃xff0c;相当于对集合做提取并规约的操作。

除了对集合的规约&＃xff0c;对集合的遍历&＃xff0c;Kotlin也做了很多改善。

例如我们可以通过filter来过滤集合中满足某些规则的元素&＃xff0c;代码如下所示。

val result &＃61; list.filter  it.num > 2 

再例如对集合做排序&＃xff0c;虽然之前也能做&＃xff0c;但是绝对不像高阶函数这样一目了然&＃xff0c;让我们看下下面的代码。

val sorted &＃61; lists.sorted()
val sortedDescending &＃61; lists.sortedDescending()
val sortedBy &＃61; lists.sortedBy  it.length 
val sortedByDescending &＃61; lists.sortedByDescending  it.length 
val sortedWith &＃61; lists.sortedWith(
    compareBy  it.length .thenBy  it 
)

这些都是常见的排序方法&＃xff0c;基本可以涵盖我们大部分的使用场景。

除了排序&＃xff0c;我们还可以对集合做Check&＃xff0c;判断集合中是否有满足条件的元素&＃xff0c;例如下面的代码。

val any &＃61; lists.any  it.length &＃61;&＃61; 6 
val all &＃61; lists.all  it.length &＃61;&＃61; 6 
val none &＃61; lists.none  it.length &＃61;&＃61; 6 
val count &＃61; lists.count  it.length &＃61;&＃61; 6 

类似的例如Search和take这样的高阶函数我们就不讲了&＃xff0c;基本都可以望文生义。

最后我们来看下集合中的Transform。

最简单的&＃xff0c;我们可以借助map函数来对一个集合做转换&＃xff0c;例如下面的代码。

val result &＃61; list.map  it.num 

这样就形成了一个num组成的新集合。

map相对来说比较好理解&＃xff0c;它实现的是一对一的转换&＃xff0c;但是另一个——flatMap就不是这么好理解了。

所以我们先来了解另一个操作符——flatten。

假设我们有这样一个嵌套的List&＃xff0c;如下所示。

val list &＃61; listOf(listOf("abc", "xyz", "hjk"), listOf("123", "789"), listOf("&＃43;-"))

我需要将这个二维List打平为一个一维List&＃xff0c;那么就可以通过flatten来实现&＃xff0c;代码如下所示。

val result &＃61; list.flatten()
// out
[abc, xyz, hjk, 123, 789, &＃43;-]

那么如果我在打平List之后&＃xff0c;还要对数据做一些处理呢&＃xff1f;很方便&＃xff0c;我们可以链式调用其它的高阶函数&＃xff0c;例如map&＃xff0c;代码如下所示。

val result &＃61; list.flatten().map  it.first() 
// out
[a, x, h, 1, 7, &＃43;]

这样的操作其实很常见&＃xff0c;所以Kotlin提供了一个复合的高阶函数——flatMap&＃xff0c;我们使用flatMap来实现同样的功能。

val result &＃61; list.flatMap 
    it.map  item ->
        item.first()
    


它实际上就是先使用flatten将数据打平&＃xff0c;再对每个item进行map操作。所以&＃xff0c;如果你只是需要打平数据&＃xff0c;那么直接flatten就够了&＃xff0c;如果需要再对数据做一些处理&＃xff0c;那么就需要使用flatMap了。

flatMap的一个非常常用的场景&＃xff0c;就是生成两个List的叉乘数据&＃xff0c;我们来看下面这个例子。

val SUITS &＃61; setOf("♣" /* clubs*/, "♦" /* diamonds*/, "♥" /* hearts*/, "♠" /*spades*/)
val VALUES &＃61; setOf("2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A")

上面有两个list&＃xff0c;分别是扑克牌中的花色和数字&＃xff0c;那么我们如何通过这两个list来生成整副扑克牌呢&＃xff1f;借助flatMap就可以很方便的实现&＃xff0c;代码如下所示。

val DECK &＃61; SUITS.flatMap  suit ->
    VALUES.map  value -> Card(suit, value) 


这个例子和上面的例子还不太一样&＃xff0c;可以说是一个互逆的过程&＃xff0c;前面我们是通过一个嵌套List&＃xff0c;然后打平处理数据&＃xff0c;而这个例子&＃xff0c;则是两个list进行叉乘&＃xff0c;生成一个新的List。

综上&＃xff0c;我们总结下flatMap的工作流程&＃xff0c;首先&＃xff0c;flatMap会遍历集合中的元素&＃xff0c;然后将每个元素传入block中&＃xff0c;经过block处理后返回一个list&＃xff0c;最后将每个元素处理完后生成的list进行平铺&＃xff0c;生成一个打平的list&＃xff0c;这就是flatMap的完整执行流程。

由此可见&＃xff0c;大部分场景下&＃xff0c;我们甚至都不用再使用集合的遍历功能&＃xff0c;通过这些辅助的高阶函数&＃xff0c;就可以很方便的对集合进行操作&＃xff0c;这也是Kotlin代码会比Java更加容易开发的原因&＃xff0c;当然&＃xff0c;Kotlin的函数式编程方式&＃xff0c;会比Java的上手难度更高。

那么我们在使用Kotlin的高阶函数来对集合进行处理时&＃xff0c;是否需要担心一些隐藏的性能开销呢&＃xff1f;

首先&＃xff0c;Kotlin默认的集合类高阶函数&＃xff0c;都是inline函数&＃xff0c;所以在编译时会进行替换&＃xff0c;从而高阶函数的block不会生成新的内部类&＃xff0c;造成代码膨胀&＃xff0c;但是&＃xff0c;由于高阶函数每次处理集合时&＃xff0c;都会产生一个新的集合&＃xff0c;所以确实会造成内存的增长&＃xff0c;但是对于移动端来说&＃xff0c;在数据量不大的场景下&＃xff0c;这个影响是微乎其微的&＃xff0c;所以&＃xff0c;完全不用担心性能的开销&＃xff0c;放心大胆的使用吧。

向大家推荐下我的网站 https://xuyisheng.top/  点击原文一键直达

专注 android-Kotlin-Flutter 欢迎大家访问

往期推荐

• 忙里偷闲IdleHandler
  

• Android-Widget重装上阵
  

• Android壁纸还是B站玩得花
  

• Flutter混编工程之打通纹理之路
  

本文原创公众号&＃xff1a;群英传&＃xff0c;授权转载请联系微信(Tomcat_xu)&＃xff0c;授权后&＃xff0c;请在原创发表24小时后转载。

作者&＃xff1a;徐宜生

更文不易&＃xff0c;点个“三连”支持一下&＃x1f447;