高階函數(shù)

Higher-order function--一個可以接受另一個函數(shù)作為參數(shù)的函數(shù)就是高階函數(shù)。

一個最簡單的高階函數(shù)：

function add(x, y, f) {
    return f(x) + f(y);
}

map/reduce

Google的論文“MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters”，就能大概明白map/reduce的概念影锈。

map

舉例說明埃篓，比如我們有一個函數(shù)f(x)=x2，要把這個函數(shù)作用在一個數(shù)組[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上捅厂，就可以用map實現(xiàn)如下：

pic

由于map()方法定義在JavaScript的Array中探橱，我們調(diào)用Array的map()方法，傳入我們自己的函數(shù)蛮放，就得到了一個新的Array作為結(jié)果：

'use strict';
function pow(x) {
    return x * x;
}
var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
var results = arr.map(pow);  //*****重點********
console.log(results);   //[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

注意：map()傳入的參數(shù)是pow缩抡，即函數(shù)對象本身。

map()作為高階函數(shù)包颁，事實上它把運算規(guī)則抽象了瞻想，因此，我們不但可以計算簡單的f(x)=x2娩嚼，還可以計算任意復(fù)雜的函數(shù)内边，比如，把Array的所有數(shù)字轉(zhuǎn)為字符串：

var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
arr.map(String);  //*****重點********
// ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']

reduce

再看reduce的用法待锈。Array的reduce()把一個函數(shù)作用在這個Array的[x1, x2, x3...]上漠其，這個函數(shù)必須接收兩個參數(shù)，reduce()把結(jié)果繼續(xù)和序列的下一個元素做累積計算竿音，其效果就是：

[x1, x2, x3, x4].reduce(f) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

比方說對一個Array求和和屎，就可以用reduce實現(xiàn)：

var arr = [1, 3, 5, 7, 9];
arr.reduce(function (x, y) {
    return x + y;
}); // 25

習(xí)題-在線練習(xí)地址

1：把一個字符串13579變成Array—— [1, 3, 5, 7, 9]，再利用reduce()就可以寫出一個把字符串轉(zhuǎn)換為Number的函數(shù)春瞬。不要使用JavaScript內(nèi)置的parseInt()函數(shù)柴信，利用map和reduce操作實現(xiàn)一個string2int()函數(shù)：

'use strict';  function string2int(s) { 

習(xí)題2：請把用戶輸入的不規(guī)范的英文名字，變?yōu)槭鬃帜复髮懣砥渌懙囊?guī)范名字随常。輸入：['adam', 'LISA', 'barT']，輸出：['Adam', 'Lisa', 'Bart']萄涯。

'use strict';

function normalize(arr) {
 function changetoName(name){
     var newname = name[0].toUpperCase()+name.substring(1).toLowerCase();
         return newname;
    }
    return arr.map(changetoName); 
}

補充substring()函數(shù)

substring() 方法用于提取字符串中介于兩個指定下標(biāo)之間的字符绪氛。語法如下：

stringObject.substring(start, stop)

參數(shù)： start是必選，一個非負的整數(shù)涝影，規(guī)定要提取的子串的第一個字符在 stringObject 中的位置（即索引）枣察。stop是可選的，一個非負的整數(shù)，比要提取的子串的最后一個字符在 stringObject 中的位置多 1序目。如果省略該參數(shù)臂痕，那么返回的子串會一直到字符串的結(jié)尾。

習(xí)題3：小明希望利用map()把字符串變成整數(shù)猿涨，他寫的代碼很簡潔：

'use strict';

var arr = ['1', '2', '3'];
var r;
r = arr.map(parseInt);
console.log(r);

結(jié)果竟然是1, NaN, NaN握童，小明百思不得其解，請幫他找到原因并修正代碼叛赚。

修改后：

'use strict';

var arr = ['1', '2', '3'];
var r;
r = arr.map(function (x) {
    return parseInt(x, 10)
});
console.log(r);

filter

filter也是一個常用的操作舆瘪，它用于把Array的某些元素過濾掉，然后返回剩下的元素红伦。和map()類似，Array的filter()也接收一個函數(shù)淀衣。和map()不同的是昙读，filter()把傳入的函數(shù)依次作用于每個元素，然后根據(jù)返回值是true還是false決定保留還是丟棄該元素膨桥。

例如蛮浑，在一個Array中，刪掉偶數(shù)只嚣，只保留奇數(shù)沮稚，可以這么寫：

var arr = [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15];
var r = arr.filter(function (x) {
    return x % 2 !== 0;
});
r; // [1, 5, 9, 15]
var r = arr.map(function (x) { return x % 2 !== 0; });
r; //[ true, false, false, true, false, true, false, true ]

可見用filter()這個高階函數(shù)，關(guān)鍵在于正確實現(xiàn)一個“篩選”函數(shù)册舞。

回調(diào)函數(shù)

filter()接收的回調(diào)函數(shù)蕴掏，其實可以有多個參數(shù)。通常我們僅使用第一個參數(shù)调鲸，表示Array的某個元素盛杰。回調(diào)函數(shù)還可以接收另外兩個參數(shù)藐石，表示元素的位置和數(shù)組本身：

var arr = ['A', 'B', 'C'];
var r = arr.filter(function (element, index, self) {
    console.log(element); // 依次打印'A', 'B', 'C'
    console.log(index); // 依次打印0, 1, 2
    console.log(self); // self就是變量arr
    return true;
});

利用filter即供，可以巧妙地去除Array的重復(fù)元素：

'use strict';

var r, 
    arr = ['apple', 'strawberry', 'banana', 'pear', 'apple', 'orange', 'orange', 'strawberry'];
r = arr.filter(function (element, index, self){
    return self.indexOf(element) === index;
});
console.log(r.toString());

練習(xí)：

嘗試用filter()篩選出素數(shù)：

function get_primes(arr) {
    function isPrimeNum(num) { //定義isPrimeNUM函數(shù)判斷是否為素數(shù)
        if (num == 1) {
            return false;
        } else {
            for (var i = 2; i < num; i++) {
                if (num % i == 0) {
                    return false;
                }
            };
            return true;
        }
    }
    var primes = arr.filter(isPrimeNum); //利用自定義的isPrimeNum函數(shù)過濾出數(shù)組中的素數(shù)
    return primes；
}

sort

排序算法

JavaScript的Array的sort()方法就是用于排序的于微，但是默認的排序結(jié)果和我們想象的可能不太一樣逗嫡。

// apple排在了最后:
['Google', 'apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Google', 'Microsoft", 'apple']
// 無法理解的結(jié)果:
[10, 20, 1, 2].sort(); // [1, 10, 2, 20]

第二個排序把apple排在了最后，是因為字符串根據(jù)ASCII碼進行排序株依，而小寫字母a的ASCII碼在大寫字母之后驱证。第三個：Array的sort()方法默認把所有元素先轉(zhuǎn)換為String再排序，結(jié)果'10'排在了'2'的前面恋腕，因為字符'1'比字符'2'的ASCII碼小雷滚。

然而sort()是一個高階函數(shù)，它還可以接收一個比較函數(shù)來實現(xiàn)自定義的排序吗坚。要按數(shù)字大小排序祈远，我們可以這么寫：

'use strict';  
var arr = [10, 20, 1, 2]; 
arr.sort(function (x, y) {
    if (x < y) {
        return -1;
    }
    if (x > y) {
        return 1;
    }
    return 0;
});
console.log(arr); // [1, 2, 10, 20]

通常規(guī)定呆万，對于兩個元素x和y，如果認為x < y车份，則返回-1谋减，如果認為x == y，則返回0扫沼，如果認為x > y出爹，則返回1，這樣缎除，排序算法就不用關(guān)心具體的比較過程严就，而是根據(jù)比較結(jié)果直接排序。

如果要倒序排序器罐，我們可以把大的數(shù)放前面：

var arr = [10, 20, 1, 2];
arr.sort(function (x, y) {
    if (x < y) {
        return 1;
    }
    if (x > y) {
        return -1;
    }
    return 0;
}); // [20, 10, 2, 1]

默認情況下梢为，對字符串排序，是按照ASCII的大小比較的轰坊，現(xiàn)在铸董，我們提出排序應(yīng)該忽略大小寫，按照字母序排序肴沫。要實現(xiàn)這個算法粟害，不必對現(xiàn)有代碼大加改動，只要我們能定義出忽略大小寫的比較算法就可以：

var arr = ['Google', 'apple', 'Microsoft'];
arr.sort(function (s1, s2) {
    x1 = s1.toUpperCase();
    x2 = s2.toUpperCase();
    if (x1 < x2) {
        return -1;
    }
    if (x1 > x2) {
        return 1;
    }
    return 0;
}); // ['apple', 'Google', 'Microsoft']

忽略大小寫來比較兩個字符串颤芬，實際上就是先把字符串都變成大寫（或者都變成小寫）悲幅，再比較。從上述例子可以看出站蝠，高階函數(shù)的抽象能力是非常強大的夺艰，而且，核心代碼可以保持得非常簡潔沉衣。

最后需要注意的是郁副，sort()方法會直接對Array進行修改，它返回的結(jié)果仍是當(dāng)前Array：

var a1 = ['B', 'A', 'C'];
var a2 = a1.sort();
a1; // ['A', 'B', 'C']
a2; // ['A', 'B', 'C']
a1 === a2; // true, a1和a2是同一對象

閉包

函數(shù)作為返回值

高階函數(shù)除了可以接受函數(shù)作為參數(shù)外豌习，還可以把函數(shù)作為結(jié)果值返回存谎。

function lazy_sum(arr) {
    var sum = function() {
        return arr.reduce(function(x, y) {
            return x + y;
        });
    }
    return sum;
}

當(dāng)我們調(diào)用lazy_sum()時，返回的并不是求和結(jié)果肥隆，而是求和函數(shù)：

var f = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]); //function sum()

調(diào)用函數(shù)f時既荚，才真正計算求和的結(jié)果：

在這個例子中，我們在函數(shù)lazy_sum中又定義了函數(shù)sum栋艳，并且恰聘，內(nèi)部函數(shù)sum可以引用外部函數(shù)lazy_sum的參數(shù)和局部變量，當(dāng)lazy_sum返回函數(shù)sum時，相關(guān)參數(shù)和變量都保存在返回的函數(shù)中晴叨，這種稱為“閉包（Closure）”的程序結(jié)構(gòu)擁有極大的威力凿宾。

請再注意一點，當(dāng)我們調(diào)用lazy_sum()時，每次調(diào)用都會返回一個新的函數(shù)，即使傳入相同的參數(shù)：

var f1 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
var f2 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
f1 === f2; // false

f1()和f2()的調(diào)用結(jié)果互不影響忆谓。

閉包

注意到返回的函數(shù)在其定義內(nèi)部引用了局部變量arr，所以产禾，當(dāng)一個函數(shù)返回了一個函數(shù)后，其內(nèi)部的局部變量還被新函數(shù)引用牵啦，所以亚情，閉包用起來簡單，實現(xiàn)起來可不容易哈雏。

另一個需要注意的問題是楞件，返回的函數(shù)并沒有立刻執(zhí)行，而是直到調(diào)用了f()才執(zhí)行僧著。我們來看一個例子：

function count() {
    var arr = [];
    for (var i=1; i<=3; i++) {
        arr.push(function () {
            return i * i;
        });
    }
    return arr;
}

var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];

在上面的例子中，每次循環(huán)障簿，都創(chuàng)建了一個新的函數(shù)盹愚，然后，把創(chuàng)建的3個函數(shù)都添加到一個Array中返回了站故。但是上面的結(jié)果都是16皆怕！原因就在于返回的函數(shù)引用了變量i，但它并非立刻執(zhí)行西篓。等到3個函數(shù)都返回時愈腾，它們所引用的變量i已經(jīng)變成了4，因此最終結(jié)果為16岂津。

返回閉包時牢記的一點就是：返回函數(shù)不要引用任何循環(huán)變量虱黄，或者后續(xù)會發(fā)生變化的變量。

如果一定要引用循環(huán)變量怎么辦吮成？方法是再創(chuàng)建一個函數(shù)橱乱，用該函數(shù)的參數(shù)綁定循環(huán)變量當(dāng)前的值，無論該循環(huán)變量后續(xù)如何更改粱甫，已綁定到函數(shù)參數(shù)的值不變：

function count() {
    var arr = [];
    for (var i=1; i<=3; i++) {
        arr.push((function (n) {
            return function () {
                return n * n;
            }
        })(i));
    }
    return arr;
}

var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];

f1(); // 1
f2(); // 4
f3(); // 9

注意這里用了一個“創(chuàng)建一個匿名函數(shù)并立刻執(zhí)行”的語法：

(function (x) {
    return x * x;
})(3);

閉包當(dāng)然不是僅僅為了返回一個函數(shù)然后延遲執(zhí)行泳叠。

借助閉包，我們可以封裝一個私有變量茶宵。我們用JavaScript創(chuàng)建一個計數(shù)器：

'use strict';

function create_counter(initial) {
    var x = initial || 0;
    return {
        inc: function () {
            x += 1;
            return x;
        }
    }
}

它用起來像這樣：

var c1 = create_counter();
c1.inc(); // 1
c1.inc(); // 2
c1.inc(); // 3

var c2 = create_counter(10);
c2.inc(); // 11
c2.inc(); // 12
c2.inc(); // 13

在返回的對象中危纫，實現(xiàn)了一個閉包，該閉包攜帶了局部變量x，并且种蝶，從外部代碼根本無法訪問到變量x契耿。換句話說，閉包就是攜帶狀態(tài)的函數(shù)蛤吓，并且它的狀態(tài)可以完全對外隱藏起來宵喂。

閉包還可以把多參數(shù)的函數(shù)變成單參數(shù)的函數(shù)。例如会傲，要計算xy可以用Math.pow(x, y)函數(shù)锅棕，不過考慮到經(jīng)常計算x2或x3，我們可以利用閉包創(chuàng)建新的函數(shù)pow2和pow3：

'use strict';

function make_pow(n) {
    return function (x) {
        return Math.pow(x, n);
    }
}
//創(chuàng)建兩個新函數(shù)
var pow2 = make_pow(2);
var pow3 = make_pow(3);

console.log(pow2(5)); //25
console.log(pow3(7)); //343

箭頭函數(shù)

arrow function的定義用的就是箭頭：

x => x * x;

上面的箭頭函數(shù)相當(dāng)于：

function (x) {
    return x * x;
}

箭頭函數(shù)相當(dāng)于匿名函數(shù)淌山，并且簡化了函數(shù)定義裸燎。箭頭函數(shù)有兩種格式，一種像上面的泼疑，只包含一個表達式德绿，連{ ... }和return都省略掉了。還有一種可以包含多條語句退渗，這時候就不能省略{ ... }和return：

x => {
    if (x > 0) {
        return x * x;
    }
    else {
        return - x * x;
    }
}

如果參數(shù)不是一個移稳，就需要用括號()括起來：

// 兩個參數(shù):
(x, y) => x * x + y * y

// 無參數(shù):
() => 3.14

// 可變參數(shù):
(x, y, ...rest) => {
    var i, sum = x + y;
    for (i=0; i<rest.length; i++) {
        sum += rest[i];
    }
    return sum;
}

如果要返回一個對象，就要注意会油，如果是單表達式个粱，這么寫的話會報錯：

// SyntaxError:
x => { foo: x }

因為和函數(shù)體的{ ... }有語法沖突，所以要改為：

// ok:
x => ({ foo: x })

this

箭頭函數(shù)看上去是匿名函數(shù)的一種簡寫翻翩，但實際上都许，箭頭函數(shù)和匿名函數(shù)有個明顯的區(qū)別：箭頭函數(shù)內(nèi)部的this是詞法作用域，由上下文確定嫂冻。

回顧前面的例子胶征，由于JavaScript函數(shù)對this綁定的錯誤處理，下面的例子無法得到預(yù)期結(jié)果：

var obj = {
    birth: 1990,
    getAge: function () {
        var b = this.birth; // 1990
        var fn = function () {
            return new Date().getFullYear() - this.birth; // this指向window或undefined
        };
        return fn();
    }
};

現(xiàn)在桨仿，箭頭函數(shù)完全修復(fù)了this的指向睛低，this總是指向詞法作用域，也就是外層調(diào)用者obj：

var obj = {
    birth: 1990,
    getAge: function () {
        var b = this.birth; // 1990
        var fn = () => new Date().getFullYear() - this.birth; // this指向obj對象
        return fn();
    }
};
obj.getAge(); // 25

練習(xí)：請使用箭頭函數(shù)簡化排序時傳入的函數(shù)：

'use strict' var arr = [10, 20, 1, 2];
arr.sort((x, y) => {
    //在此處填寫
    return x-y;
});
console.log(arr); // [1, 2, 10, 20]

generator

generator（生成器）是ES6標(biāo)準(zhǔn)引入的新的數(shù)據(jù)類型服傍。一個generator看上去像一個函數(shù)暇昂，但可以返回多次。

先復(fù)習(xí)函數(shù)的概念伴嗡。一個函數(shù)是一段完整的代碼急波，調(diào)用一個函數(shù)就是傳入?yún)?shù)，然后返回結(jié)果：

function foo(x) {
    return x + x;
}

var r = foo(1); // 調(diào)用foo函數(shù)

函數(shù)在執(zhí)行過程中瘪校，如果沒有遇到return語句（函數(shù)末尾如果沒有return澄暮，就是隱含的return undefined;）名段，控制權(quán)無法交回被調(diào)用的代碼。

generator和函數(shù)很像泣懊，定義如下：

function* foo(x) {
    yield x + 1;
    yield x + 2;
    return x + 3;
}

generator和函數(shù)不同的是伸辟，generator由function*定義（注意多出的*號），并且馍刮，除了return語句信夫，還可以用yield返回多次。

編寫一個產(chǎn)生斐波那契數(shù)列的函數(shù)（由0卡啰，1開頭）静稻，可以這么寫：

function fib(max) {
    var
        t,
        a = 0,
        b = 1,
        arr = [0, 1];
    while (arr.length < max) {
        [a, b] = [b, a + b];
        arr.push(b);
    }
    return arr;
}
//測試
fib(5); //[0, 1, 1, 2, 3]
fib(10); // [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

函數(shù)只能返回一次，所以必須返回一個Array匈辱。但是振湾，如果換成generator，就可以一次返回一個數(shù)亡脸，不斷返回多次押搪。用generator改寫如下：

function* fib(max) {
    var
        t,
        a = 0,
        b = 1,
        n = 0;
    while (n < max) {
        yield a;
        [a, b] = [b, a + b];
        n++;
    }
    return;
}

直接調(diào)用試試：

fib(5); // fib {[[GeneratorStatus]]: "suspended", [[GeneratorReceiver]]: Window}

直接調(diào)用一個generator和調(diào)用函數(shù)不一樣，fib(5)僅僅是創(chuàng)建了一個generator對象浅碾，還沒有去執(zhí)行它大州。

調(diào)用generator對象有兩個方法，一是不斷地調(diào)用generator對象的next()方法：

var f = fib(5);
f.next(); //{value: 0, done: false}
f.next(); // {value: 1, done: false}
f.next(); // {value: 1, done: false}
f.next(); // {value: 2, done: false}
f.next(); // {value: 3, done: false}
f.next(); // {value: undefined, done: true}

next()方法會執(zhí)行g(shù)enerator的代碼垂谢，然后厦画，每次遇到yield x;就返回一個對象{value: x, done: true/false}，然后“暫凸÷剑”苛白。返回的value就是yield的返回值娃豹，done表示這個generator是否已經(jīng)執(zhí)行結(jié)束了焚虱。如果done為true，則value就是return的返回值懂版。

當(dāng)執(zhí)行到done為true時鹃栽，這個generator對象就已經(jīng)全部執(zhí)行完畢，不要再繼續(xù)調(diào)用next()了躯畴。

第二個方法是直接用for ... of循環(huán)迭代generator對象民鼓，這種方式不需要我們自己判斷done：

for (var x of fib(10)) {
    console.log(x); // 依次輸出0, 1, 1, 2, 3, ...
}

因為generator可以在執(zhí)行過程中多次返回，所以它看上去就像一個可以記住執(zhí)行狀態(tài)的函數(shù)蓬抄，利用這一點丰嘉，寫一個generator就可以實現(xiàn)需要用面向?qū)ο蟛拍軐崿F(xiàn)的功能。例如嚷缭，用一個對象來保存狀態(tài)饮亏，得這么寫：

var fib = {
    a: 0,
    b: 1,
    n: 0,
    max: 5,
    next: function () {
        var 
            r = this.a,
            t = this.a + this.b;
        this.a = this.b;
        this.b = t;
        if (this.n < this.max) {
            this.n++;
            return r;
        } else {
            return underfined;
        }
    }
};

用對象的屬性來保存狀態(tài)耍贾，相當(dāng)繁瑣。

generator還有另一個巨大的好處路幸，就是把異步回調(diào)代碼變成“同步”代碼荐开。這個好處要等到后面學(xué)了AJAX以后才能體會到。

練習(xí)

要生成一個自增的ID简肴，可以編寫一個next_id()函數(shù)：

var current_id = 0;

function next_id() {
    current_id ++;
    return current_id;
}

由于函數(shù)無法保存狀態(tài)晃听，故需要一個全局變量current_id來保存數(shù)字。

不用閉包砰识，試用generator改寫：

'use strict'; 
function* next_id() {
    //write your code here
    var x = 0;
    while (x >= 0) {
        x++;
        yield x;
}
return;
}
//測試:
var
    x,
    pass = true,
    g = next_id();
for (x = 1; x < 100; x ++) {
    if (g.next().value !== x) {
        pass = false;
        console.log('測試失敗!');
        break;
    }
}
if (pass) {
    console.log('測試通過!');
}