执行数组迭代时如何避免中间结果？答案

【问题标题】：How to avoid intermediate results when performing array iterations?执行数组迭代时如何避免中间结果？
【发布时间】：2016-06-01 02:23:02
【问题描述】：

在处理数组时，经常需要中间表示 - 特别是在函数式编程中，其中数据通常被视为不可变：

const square = x => x * x;
const odd = x => (x & 1) === 1;
let xs = [1,2,3,4,5,6,7,8,9];

// unnecessary intermediate array:
xs.map(square).filter(odd); // [1,4,9,16,25,36,49,64,81] => [1,9,25,49,81]

// even worse:
xs.map(square).filter(odd).slice(0, 2); // [1,9]

如何在 Javascript/Ecmascript 2015 中避免这种行为以获得更高效的迭代算法？

【问题讨论】：

你看过发电机吗？
@deceze 我对生成器几乎没有经验，但与迭代器一样，它们似乎是一种可能的解决方案。有代码示例吗？
我没有超出 MDN 示例等，您可以自己 google。一般来说，生成器允许您设置链，其中下一个项目仅在请求时生成/返回。生成器迭代生成器迭代生成器可以“懒惰地”产生您需要的结果。

标签： javascript arrays functional-programming reduce transducer

【解决方案1】：

换能器是一种可能的方法，可以避免迭代算法中的中间结果。为了更好地理解它们，您必须意识到，传感器本身是毫无意义的：

// map transducer
let map = tf => rf => acc => x => rf(acc)(tf(x));

当所需的函数总是相同的concat 即map 时，为什么我们要为每次调用传递一个归约函数？

这个问题的答案位于官方的转换器定义中：

传感器是可组合的算法转换。

Transducer 只有结合功能组合才能发挥其表达能力：

const comp = f => g => x => f(g(x));
let xf = comp(filter(gt3))(map(inc));

foldL(xf(append))([])(xs);

comp 被传递任意数量的传感器（filter 和 map）和单个归约函数（append）作为其最终参数。从 comp 构建一个不需要中间数组的转换序列。每个数组元素在下一个元素排入行之前穿过整个序列。

此时，map 转换器的定义是可以理解的：可组合性需要匹配的函数签名。

请注意，转换器堆栈的评估顺序从左到右，因此与函数组合的正常顺序相反。

传感器的一个重要特性是它们能够提前退出迭代过程。在选择的实现中，此行为是通过以连续传递样式实现转换器和foldL 来实现的。另一种方法是惰性评估。这是 CPS 的实现：

const foldL = rf => acc => xs => {
  return xs.length
   ? rf(acc)(xs[0])(acc_ => foldL(rf)(acc_)(xs.slice(1)))
   : acc;
};

// transducers
const map = tf => rf => acc => x => cont => rf(acc)(tf(x))(cont);
const filter = pred => rf => acc => x => cont => pred(x) ? rf(acc)(x)(cont) : cont(acc);
const takeN = n => rf => acc => x => cont =>
 acc.length < n - 1 ? rf(acc)(x)(cont) : rf(acc)(x)(id);

// reducer
const append = xs => ys => xs.concat(ys);

// transformers
const inc = x => ++x;
const gt3 = x => x > 3;

const comp = f => g => x => f(g(x));
const liftC2 = f => x => y => cont => cont(f(x)(y));
const id = x => x;

let xs = [1,3,5,7,9,11];

let xf = comp(filter(gt3))(map(inc));
foldL(xf(liftC2(append)))([])(xs); // [6,8,10,12]

xf = comp(comp(filter(gt3))(map(inc)))(takeN(2));
foldL(xf(liftC2(append)))([])(xs); // [6,8]

请注意，此实现更多的是概念验证，并没有成熟的解决方案。传感器的明显好处是：

没有中间表示
纯功能和简洁的解决方案
泛型（适用于任何聚合/集合，而不仅仅是数组）
非凡的代码可重用性（reducers/transformers 是具有常用签名的常用函数）

理论上，CPS 与命令式循环一样快，至少在 Ecmascript 2015 中是这样，因为所有尾调用都具有相同的返回点，因此可以共享相同的堆栈帧 (TCO)。

对于 Javascript 解决方案，这种方法是否足够惯用存在争议。我更喜欢这种实用的风格。但是，最常见的转换器库是以对象样式实现的，对于 OO 开发人员来说应该更熟悉。

【讨论】：