2016-10-25 藍(lán)藍(lán)設(shè)計(jì)的小編
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今天在微博上看到了 有人分享了下面的這段函數(shù)式代碼，我把代碼貼到下面，不過我對原來的代碼略有改動，對于函數(shù)式的版本，咋一看，的確令人非常費(fèi)解，仔細(xì)看一下，你可能就暈掉了，似乎完全就是天書，看上去非常裝逼，哈哈。不過，我感覺解析那段函數(shù)式的代碼可能會一個(gè)比較有趣過程，而且，我以前寫過一篇《函數(shù)式編程》的入門式的文章，正好可以用這個(gè)例子，再升華一下原來的那篇文章，順便可以向大家更好的介紹很多基礎(chǔ)知識，所以寫下這篇文章。
這個(gè)代碼平淡無奇，就是從一個(gè)數(shù)組中找到一個(gè)數(shù)，O(n)的算法，找不到就返回 null。
下面是正常的 old-school 的方式。不用多說。
//正常的版本 function find (x, y) { for ( let i = 0; i < x.length; i++ ) { if ( x[i] == y ) return i;
} return null;
} let arr = [0,1,2,3,4,5] console.log(find(arr, 2)) console.log(find(arr, 8))
結(jié)果到了函數(shù)式成了下面這個(gè)樣子（好像上面的那些代碼在下面若影若現(xiàn)，不過又有點(diǎn)不太一樣，為了消掉if語言，讓其看上去更像一個(gè)表達(dá)式，動用了 ? 號表達(dá)式）：
//函數(shù)式的版本 const find = ( f => f(f) ) ( f =>
(next => (x, y, i = 0) =>
( i >= x.length) ? null :
( x[i] == y ) ? i :
next(x, y, i+1))((...args) =>
(f(f))(...args)))
let arr = [0,1,2,3,4,5]
console.log(find(arr, 2))
console.log(find(arr, 8))
為了講清這個(gè)代碼，需要先補(bǔ)充一些知識。
首先先簡單說明一下，ECMAScript2015 引入的箭頭表達(dá)式。箭頭函數(shù)其實(shí)都是匿名函數(shù)，其基本語法如下：
(param1, param2, …, paramN) => { statements }
(param1, param2, …, paramN) => expression // 等于 : => { return expression; } // 只有一個(gè)參數(shù)時(shí),括號才可以不加: (singleParam) => { statements }
singleParam => { statements } //如果沒有參數(shù),就一定要加括號: () => { statements }
下面是一些示例：
var simple = a => a > 15 ? 15 : a;
simple(16); // 15 simple(10); // 10 let max = (a, b) => a > b ? a : b; // Easy array filtering, mapping, ... var arr = [5, 6, 13, 0, 1, 18, 23]; var sum = arr.reduce((a, b) => a + b); // 66 var even = arr.filter(v => v % 2 == 0); // [6, 0, 18] var double = arr.map(v => v * 2); // [10, 12, 26, 0, 2, 36, 46]
看上去不復(fù)雜吧。不過，上面前兩個(gè) simple 和 max 的例子都把這箭頭函數(shù)賦值給了一個(gè)變量，于是它就有了一個(gè)名字。有時(shí)候，某些函數(shù)在聲明的時(shí)候就是調(diào)用的時(shí)候，尤其是函數(shù)式編程中，一個(gè)函數(shù)還對外返回函數(shù)的時(shí)候。比如下在這個(gè)例子：
function MakePowerFn(power) { return function PowerFn(base) { return Math.pow(base, power);
}
}
power3 = MakePowerFn(3); //制造一個(gè)X的3次方的函數(shù) power2 = MakePowerFn(2); //制造一個(gè)X的2次方的函數(shù) console.log(power3(10)); //10的3次方 = 1000 console.log(power2(10)); //10的2次方 = 100
其實(shí)，在 MakePowerFn 函數(shù)里的那個(gè) PowerFn 根本不需要命名，完全可以寫成：
function MakePowerFn(power) { return function(base) { return Math.pow(base, power);
}
}
如果用箭頭函數(shù)，可以寫成：
MakePowerFn = power => { return base => { return Math.pow(base, power);
}
}
我們還可以寫得更簡潔（如果用表達(dá)式的話，就不需要 { 和 }， 以及 return 語句 ）：
MakePowerFn = power => base => Math.pow(base, power)
我還是加上括號，和換行可能會更清楚一些：
MakePowerFn = (power) => ( (base) => (Math.pow(base, power))
)
好了，有了上面的知識，我們就可以進(jìn)入一個(gè)更高級的話題——匿名函數(shù)的遞歸。
函數(shù)式編程立志于用函數(shù)表達(dá)式消除有狀態(tài)的函數(shù)，以及for/while循環(huán)，所以，在函數(shù)式編程的世界里是不應(yīng)該用for/while循環(huán)的，而要改用遞歸（遞歸的性能很差，所以，一般是用尾遞歸來做優(yōu)化，也就是把函數(shù)的計(jì)算的狀態(tài)當(dāng)成參數(shù)一層一層的往下傳遞，這樣語言的編譯器或解釋器就不需要用函數(shù)棧來幫你保存函數(shù)的內(nèi)部變量的狀態(tài)了）。
好了，那么，匿名函數(shù)的遞歸該怎么做？
一般來說，遞歸的代碼就是函數(shù)自己調(diào)用自己，比如我們求階乘的代碼：
function fact(n){ return n==0 ? 1 : n * fact(n-1);
};
result = fact(5);
在匿名函數(shù)下，這個(gè)遞歸該怎么寫呢？對于匿名函數(shù)來說，我們可以把匿名函數(shù)當(dāng)成一個(gè)參數(shù)傳給另外一個(gè)函數(shù)，因?yàn)楹瘮?shù)的參數(shù)有名字，所以就可以調(diào)用自己了。 如下所示：
function combinator(func) { func(func);
}
這個(gè)是不是有點(diǎn)作弊的嫌疑？Anyway，我們再往下，把上面這個(gè)函數(shù)整成箭頭函數(shù)式的匿名函數(shù)的樣子。
（func) => (func(func))
現(xiàn)在你似乎就不像作弊了吧。把上面那個(gè)求階乘的函數(shù)套進(jìn)來是這個(gè)樣子：
首先，先重構(gòu)一下fact，把fact中自己調(diào)用自己的名字去掉：
function fact(func, n) { return n==0 ? 1 : n * func(func, n-1);
}
fact(fact, 5); //輸出120
然后，我們再把上面這個(gè)版本變成箭頭函數(shù)的匿名函數(shù)版：
var fact = (func, n) => ( n==0 ? 1 : n * func(func, n-1) )
fact(fact, 5)
這里，我們依然還要用一個(gè)fact來保存這個(gè)匿名函數(shù)，我們繼續(xù)，我們要讓匿名函數(shù)聲明的時(shí)候，就自己調(diào)用自己。
也就是說，我們要把
(func, n) => ( n==0 ? 1 : n * func(func, n-1) )
這個(gè)函數(shù)當(dāng)成調(diào)用參數(shù)，傳給下面這個(gè)函數(shù)：
(func, x) => func(func, x)
最終我們得到下面的代碼：
( (func, x) => func(func, x) ) ( //函數(shù)體 (func, n) => ( n==0 ? 1 : n * func(func, n-1) ), //第一個(gè)調(diào)用參數(shù) 5 //第二調(diào)用參數(shù) );
好像有點(diǎn)繞，anyway, 你看懂了嗎？沒事，我們繼續(xù)。
但是上面這個(gè)遞歸的匿名函數(shù)在自己調(diào)用自己，所以，代碼中有hard code的實(shí)參。我們想實(shí)參去掉，如何去掉呢？我們可以參考前面說過的那個(gè) MakePowerFn 的例子，不過這回是遞歸版的高階函數(shù)了。
HighOrderFact = function(func){ return function(n){ return n==0 ? 1 : n * func(func)(n-1);
};
};
我們可以看，上面的代碼簡單說來就是，需要一個(gè)函數(shù)做參數(shù)，然后返回這個(gè)函數(shù)的遞歸版本。那么，我們怎么調(diào)用呢？
fact = HighOrderFact(HighOrderFact); fact(5);
連起來寫就是：
HighOrderFact ( HighOrderFact ) ( 5 )
但是，這樣讓用戶來調(diào)用很不爽，所以，以我們一個(gè)函數(shù)把 HighOrderFact ( HighOrderFact ) 給代理一下：
fact = function ( hifunc ) { return hifunc ( hifunc );
} ( //調(diào)用參數(shù)是一個(gè)函數(shù) function (func) { return function(n){ return n==0 ? 1 : n * func(func)(n-1);
};
}
);
fact(5); //于是我們就可以直接使用了
用箭頭函數(shù)重構(gòu)一下，是不是簡潔了一些？
fact = (highfunc => highfunc ( highfunc ) ) ( func => n => n==0 ? 1 : n * func(func)(n-1)
);
上面就是我們最終版的階乘的函數(shù)式代碼。
我們再來看那個(gè)查找數(shù)組的正常程序：
//正常的版本 function find (x, y) { for ( let i = 0; i < x.length; i++ ) { if ( x[i] == y ) return i;
} return null;
}
先把for干掉，搞成遞歸版本：
function find (x, y, i=0) { if ( i >= x.length ) return null; if ( x[i] == y ) return i; return find(x, y, i+1);
}
然后，寫出帶實(shí)參的匿名函數(shù)的版本（注：其中的if代碼被重構(gòu)成了 ？號表達(dá)式）：
( (func, x, y, i) => func(func, x, y, i) ) ( //函數(shù)體 (func, x, y, i=0) => (
i >= x.length ? null :
x[i] == y ? i : func (func, x, y, i+1) ), //第一個(gè)調(diào)用參數(shù) arr, //第二調(diào)用參數(shù) 2 //第三調(diào)用參數(shù) )
最后，引入高階函數(shù)，去除實(shí)參：
const find = ( highfunc => highfunc( highfunc ) ) ( func => (x, y, i = 0) => (
i >= x.length ? null :
x[i] == y ? i : func (func) (x, y, i+1)
)
);
注：函數(shù)式編程裝逼時(shí)一定要用const字符，這表示我寫的函數(shù)里的狀態(tài)是 immutable 的，天生驕傲！
再注：我寫的這個(gè)比原來版的那個(gè)簡單了很多，原來版本的那個(gè)又在函數(shù)中套了一套 next， 而且還動用了不定參數(shù)，當(dāng)然，如果你想裝逼裝到天上的，理論上來說，你可以套N層，呵呵。
現(xiàn)在，你可以體會到，如此逼裝的是怎么來的了吧？。
你還別說這就是裝逼，簡單來說，我們可以使用數(shù)學(xué)的方式來完成對復(fù)雜問題的描述，那怕是遞歸。其實(shí)，這并不是新鮮的東西，這是Alonzo Church 和 Haskell Curry 上世紀(jì)30年代提出來的東西，這個(gè)就是 Y Combinator 的玩法，關(guān)于這個(gè)東西，你可以看看下面兩篇文章：《The Y Combinator (Slight Return)》，《Wikipedia: Fixed-point combinator》
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