Map, Filter, Reduce in iOS

这三个函数在编程语言中非常的实用，所以今天非常有必要跟大家探讨一下这三个函数的使用方法，我们拿iOS中的使用为例。

在正式介绍这三个函数之前，我们先提供一个资源：一个班级所有学生的一次考试成绩。

首先，我们先创建学生这个类型：
Student.h

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@interface Student : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString * name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger math;
@property (nonatomic, assign) NSInteger chinese;
@property (nonatomic, assign) NSInteger english;

+ (instancetype)newStudentWithName:(NSString *)name
                              math:(NSInteger)math
                           chinese:(NSInteger)chinese
                           english:(NSInteger)english;
@end

@implementation Student

+ (instancetype)newStudentWithName:(NSString *)name
                              math:(NSInteger)math
                           chinese:(NSInteger)chinese
                           english:(NSInteger)english
{
    Student * student = [[Student alloc] init];
    student.name = name;
    student.math = math;
    student.chinese = chinese;
    student.english = english;
    return student;
}
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struct Student {
    let name: String
    let math: Int
    let chinese: Int
    let english: Int
}

然后，我们创建一个班级的所有学生成绩信息（这里只提供5位同学）：

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NSArray * students = @[
  [Student newStudentWithName:@"Helen" math:79 chinese:98 english:89],
  [Student newStudentWithName:@"Jack" math:90 chinese:80 english:76],
  [Student newStudentWithName:@"Bomb" math:98 chinese:43 english:79],
  [Student newStudentWithName:@"Joke" math:56 chinese:87 english:30],
  [Student newStudentWithName:@"Marry" math:99 chinese:60 english:32]
];
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let students = [
  Student(name: "Helen", math: 79, chinese: 98, english: 89),
  Student(name: "Jack", math: 90, chinese: 80, english: 76),
  Student(name: "Bomb", math: 98, chinese: 43, english: 79),
  Student(name: "Joke", math: 56, chinese: 87, english: 30),
  Student(name: "Marry", math: 99, chinese: 60, english: 32)
]

接下来，正式介绍这三个函数的作用：

Map

Map：一个数组到另一个数组的映射。

俗称将一个数组通过一定的运算法则转化为另一个数组，这两个数组里的元素个数是一样的，但是元素类型是可以不一样的。

[a] -> [b]

以上面的例子，要想取出所有同学的数学成绩，这个时候就可以考虑到map：

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let maths = students.map { (student) -> Int in
  return student.math
}

其中students为原数组，maths为目标数组，map后面的大括号为转换法则。

这里用了Swift里的Closures。

遗憾的是，在Objective-C里，没有map，没有。。。
当然，我们也可以使用原始的方法for去遍历，也可以采用Objective-C里的enumerate系列方法，但是，当爱上了map，filter，reduce以后，我希望我直接调用的还是这几个函数，于是，我们来扩展NSArray类：

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// NSArray+Founctional.h
@interface NSArray (Functional)

- (NSArray *)map:(id (^) (id obj))block;

@end
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// NSArray+Founctional.m
@implementation NSArray (Functional)
- (NSArray *)map:(id (^) (id obj))block {
  NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];
  [self enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
    	id element = block(obj);
    	if (element) {
        	[array addObject:element];
    	}
  }];
  return array;
}

@end

于是，还是上面的那个例子，在Objective-C中的实现为：

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NSArray * maths = [students map:^id(Student * obj) {
    return @(obj.math);
}];

当然，上面的原数组是创建的一些假数据，如果你有一些真实的数据，也可以通过map来将数据源转化为Student模型。

Filter

Filter：过滤。

一个数组通过一定的运算法则过滤掉相应的元素，成为另一个数组，这两个数组里的元素个数是不一样的，但是元素类型是一样的。

[a] -> [a]
eg.我们用filter来取出所有语文成绩及格的同学：

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let passStudents = students.filter { (student) -> Bool in
  return student.chinese >= 60
}

同样的，students为原数组，passStudents为目标数组，filter后面的大括号为过滤法则。

在Objective-C中还是没有filter函数，我们还是以同样的方法来扩展NSArray：
在上面的NSArray+Founctional.h中添加：

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- (NSArray *)filter:(BOOL (^) (id obj))block;

在NSArray+Founctional.m中添加：

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- (NSArray *)filter:(BOOL (^) (id obj))block {
  	NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];
  	[self enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
      	BOOL element = block(obj);
      	if (element) {
          	[array addObject:obj];
      	}
  	}];
  	return array;
}

上面的例子在oc中样式：

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NSArray * passStudents = [students filter:^BOOL(Student * obj) {
    return obj.chinese >= 60;
}];

Reduce

Reduce：以一个数组为数据源，通过一定的运算法则，最后合成另一种类型，在有些编程语言中起名foldr.

[a] -> b

eg.我们用reduce来算出所有学生的英语成绩之和：

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let totalScore = students.reduce(0) { (sum, student) -> Int in
  return sum + student.english
}

标：reduce后面的0为初始值，sum为每次循环之前算出的总和，student为本次循环的学生模型。

组合使用

当然，这三个函数也可以组合起来使用，来完成稍微复杂点的需求。
eg.我们要获取语文成绩及格的的所有学生姓名：

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students.filter { (student) -> Bool in
  return student.chinese >= 60
}.map { (student) -> String in
  return student.name
}

eg.三门成绩都及格的所有同学的数学成绩之和：

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students.filter { (student) -> Bool in
  return student.math >= 60
      && student.chinese >= 60
      && student.english >= 60
}.reduce(0) { (sum, student) -> Int in
  return sum + student.english
}