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Kotlin | 高阶函数reduce()、fold()详解

在 Kotlin 中,reduce() 和 fold() 是函数式编程中常用的高阶函数。它们都是对集合中的元素进行聚合操作的函数,将一个集合中的元素缩减成一个单独的值。它们的使用方式非常相似,但是返回值略有不同。下面是它们的区别:

  • reduce() 函数是对集合中的所有元素进行聚合处理,并返回最后一个合并处理值。
  • fold() 函数除了合并所有元素之外,还可以接受一个初始值,并将其与聚合结果一起返回。注:如果集合为空的话,只会返回初始值。

reduce示例

1、使用 reduce() 函数计算列表中所有数字的总和:

fun reduceAdd() {
val list = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
val sum = list.reduce { acc, i ->
println("acc:$acc, i:$i")
acc + i
}
println("sum is $sum") // 15
}

执行结果:

acc:1, i:2
acc:3, i:3
acc:6, i:4
acc:10, i:5
sum is 15

2、使用 reduce() 函数计算字符串列表中所有字符串的拼接结果:

val strings = listOf("apple", "banana", "orange", "pear")
val result = strings.reduce { acc, s -> "$acc, $s" }
println(result) // apple, banana, orange, pear

执行结果:

apple, banana, orange, pear

fold示例

1、使用 fold() 函数计算列表中所有数字的总和,并在其基础上加上一个初始值:

val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
val sum = numbers.fold(10) { acc, i -> acc + i }
println(sum) // 25

执行结果为:

acc:10, i:1
acc:11, i:2
acc:13, i:3
acc:16, i:4
acc:20, i:5
sum is 25

2、使用 fold() 函数将列表中的所有字符串连接起来,并在其基础上加上一个初始值:

val strings = listOf("apple", "banana", "orange", "pear")
val result = strings.fold("Fruits:") { acc, s -> "$acc $s" }
println(result) // Fruits: apple banana orange pear

执行结果:

Fruits: apple banana orange pear

源码解析

  • reduce() 在Kotlin标准库的实现如下:
public inline fun <S, T : S> Iterable<T>.reduce(operation: (acc: S, T) -> S): S {
val iterator = this.iterator()
if (!iterator.hasNext()) throw UnsupportedOperationException("Empty collection can't be reduced.")
var accumulator: S = iterator.next()
while (iterator.hasNext()) {
accumulator = operation(accumulator, iterator.next())
}
return accumulator
}

从代码中可以看出,reduce函数接收一个operation参数,它是一个lambda表达式,用于聚合计算。reduce函数首先获取集合的迭代器,并判断集合是否为空,若为空则抛出异常。然后通过迭代器对集合中的每个元素进行遍历操作,对元素进行聚合计算,将计算结果作为累加器,传递给下一个元素,直至聚合所有元素。最后返回聚合计算的结果。

  • fold() 在Kotlin标准库的实现如下:
public inline fun <T, R> Iterable<T>.fold(
initial: R,
operation: (acc: R, T) -> R
): R {
var accumulator: R = initial
for (element in this) {
accumulator = operation(accumulator, element)
}
return accumulator
}

从代码中可以看出,fold函数接收两个参数,initial参数是累加器的初始值,operation参数是一个lambda表达式,用于聚合计算。

fold函数首先将初始值赋值给累加器,然后对集合中的每个元素进行遍历操作,对元素进行聚合计算,将计算结果作为累加器,传递给下一个元素,直至聚合所有元素。最后返回聚合计算的结果。

总结

  • reduce()适用于不需要初始值的聚合操作,fold()适用于需要初始值的聚合操作。
  • reduce()操作可以直接返回聚合后的结果,而fold()操作需要通过lambda表达式的返回值来更新累加器的值。

在使用时,需要根据具体场景来选择使用哪个函数。


作者:_小马快跑_
链接:https://juejin.cn/post/7224347940860723261
来源:稀土掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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