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Kotlin高階函數(shù)reduce與fold使用實(shí)例

更新時(shí)間：2023年04月24日 09:57:56 作者：-小馬快跑-

Kotlin的高階函數(shù)reduce和fold可以用來對集合進(jìn)行聚合操作。reduce函數(shù)將集合元素逐個(gè)累加，而fold函數(shù)則可以指定一個(gè)初始值進(jìn)行累加。這兩個(gè)函數(shù)在處理大數(shù)據(jù)集時(shí)非常有用

在 Kotlin 中，reduce() 和 fold() 是函數(shù)式編程中常用的高階函數(shù)。它們都是對集合中的元素進(jìn)行聚合操作的函數(shù)，將一個(gè)集合中的元素縮減成一個(gè)單獨(dú)的值。它們的使用方式非常相似，但是返回值略有不同。下面是它們的區(qū)別：

reduce() 函數(shù)是對集合中的所有元素進(jìn)行聚合處理，并返回最后一個(gè)合并處理值。
fold() 函數(shù)除了合并所有元素之外，還可以接受一個(gè)初始值，并將其與聚合結(jié)果一起返回。注：如果集合為空的話，只會返回初始值。

reduce示例

1、使用 reduce() 函數(shù)計(jì)算列表中所有數(shù)字的總和：

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
    }

執(zhí)行結(jié)果：

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

2、使用 reduce() 函數(shù)計(jì)算字符串列表中所有字符串的拼接結(jié)果：

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

執(zhí)行結(jié)果：

apple, banana, orange, pear

fold示例

1、使用 fold() 函數(shù)計(jì)算列表中所有數(shù)字的總和，并在其基礎(chǔ)上加上一個(gè)初始值：

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

執(zhí)行結(jié)果為：

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() 函數(shù)將列表中的所有字符串連接起來，并在其基礎(chǔ)上加上一個(gè)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

執(zhí)行結(jié)果：

Fruits: apple banana orange pear

源碼解析

reduce() 在Kotlin標(biāo)準(zhǔn)庫的實(shí)現(xiàn)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
}

從代碼中可以看出，reduce函數(shù)接收一個(gè)operation參數(shù)，它是一個(gè)lambda表達(dá)式，用于聚合計(jì)算。reduce函數(shù)首先獲取集合的迭代器，并判斷集合是否為空，若為空則拋出異常。然后通過迭代器對集合中的每個(gè)元素進(jìn)行遍歷操作，對元素進(jìn)行聚合計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果作為累加器，傳遞給下一個(gè)元素，直至聚合所有元素。最后返回聚合計(jì)算的結(jié)果。

fold() 在Kotlin標(biāo)準(zhǔn)庫的實(shí)現(xiàn)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
}

從代碼中可以看出，fold函數(shù)接收兩個(gè)參數(shù)，initial參數(shù)是累加器的初始值，operation參數(shù)是一個(gè)lambda表達(dá)式，用于聚合計(jì)算。

fold函數(shù)首先將初始值賦值給累加器，然后對集合中的每個(gè)元素進(jìn)行遍歷操作，對元素進(jìn)行聚合計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果作為累加器，傳遞給下一個(gè)元素，直至聚合所有元素。最后返回聚合計(jì)算的結(jié)果。