使用函数思想进行编程

JavaScript并非函数式编程语言，但在JavaScript中可以像操控对象一样操控函数，也就是说可以在JavaScript中应用函数式编程技术。ECMAScript
5中的数组方法（诸如map()和reduce()）就可以非常适合用于函数式编程风格。

*
使用函数处理数组

假设有一个数组，数组元素都是数字，我们想要计算这些元素的平均值和标准差。若使用非函数式编程风格的话，代码会是这样：
var data=[1,1,3,5,5];//这里是待处理的数组 //平均数是所有元素的累加和值除以元素个数 var total=0; for(var
i=0;i＜data.length;i++)total+=data[i]; var mean=total/data.length;//平均数是3
//计算标准差，首先计算每个数据减去平均数之后偏差的平方然后求和 total=0; for(var i=0;i＜data.length;i++){ var
deviation=data[i]-mean; total+=deviation*deviation; } var
stddev=Math.sqrt(total/(data.length-1));//标准差的值是2
可以使用数组方法map()和reduce()来实现同样的计算，这种实现极其简洁： //首先定义两个简单的函数 var
sum=function(x,y){return x+y;}; var square=function(x){return
x*x;};//然后将这些函数和数组方法配合使用计算出平均数和标准差 var data=[1,1,3,5,5]; var
mean=data.reduce(sum)/data.length; var deviations=data.map(function(x){return
x-mean;}); var
stddev=Math.sqrt(deviations.map(square).reduce(sum)/(data.length-1));
如果我们基于ECMAScript 3来如何实现呢？因为ECMAScript
3中并不包含这些数组方法，如果不存在内置方法的话我们可以自定义map()和reduce()函数： //对于每个数组元素调用函数f()，并返回一个结果数组
//如果Array.prototype.map定义了的话，就使用这个方法 var map=Array.prototype.map
?function(a,f){return a.map(f);}//如果已经存在map()方法，就直接使用它
:function(a,f){//否则，自己实现一个 var results=[]; for(var i=0,len=a.length;i＜len;i++){
if(i in a)results[i]=f.call(null,a[i],i,a); } return results;
};//使用函数f()和可选的初始值将数组a减至一个值 //如果Array.prototype.reduce存在的话，就使用这个方法 var
reduce=Array.prototype.reduce ?function(a,f,initial){//如果reduce()方法存在的话
if(arguments.length＞2) return a.reduce(f,initial);//如果传入了一个初始值 else return
a.reduce(f);//否则没有初始值 } :function(a,f,initial){//这个算法来自ES5规范 var
i=0,len=a.length,accumulator;//以特定的初始值开始，否则第一个值取自a
if(arguments.length＞2)accumulator=initial; else{//找到数组中第一个已定义的索引
if(len==0)throw TypeError(); while(i＜len){ if(i in a){ accumulator=a[i++];
break; } else i++; } if(i==len)throw TypeError(); } //对于数组中剩下的元素依次调用f()
while(i＜len){ if(i in a) accumulator=f.call(undefined,accumulator,a[i],i,a);
i++; } return accumulator; }; 使用定义的map()和reduce()函数，计算平均值和标准差的代码看起来像这样： var
data=[1,1,3,5,5]; var sum=function(x,y){return x+y;}; var
square=function(x){return x*x;}; var mean=reduce(data,sum)/data.length; var
deviations=map(data,function(x){return x-mean;}); var
stddev=Math.sqrt(reduce(map(deviations,square),sum)/(data.length-1));
*
高阶函数

所谓高阶函数（higher-order function）就是操作函数的函数，它接收一个或多个函数作为参数，并返回一个新函数，来看这个例子：

所谓高阶函数（higher-order function）就是操作函数的函数，它接收一个或多个函数作为参数，并返回一个新函数，来看这个例子：
//这个高阶函数返回一个新的函数，这个新函数将它的实参传入f() //并返回f的返回值的逻辑非 function not(f){ return
function(){//返回一个新的函数 var result=f.apply(this,arguments);//调用f()
return!result;//对结果求反 }; } var even=function(x){//判断a是否为偶数的函数 return x%2===0;
}; var odd=not(even);//一个新函数，所做的事情和even()相反
[1,1,3,5,5].every(odd);//=＞true:每个元素都是奇数
上面的not()函数就是一个高阶函数，因为它接收一个函数作为参数，并返回一个新函数。另外一个例子，来看下面的mapper()函数，它也是接收一个函数作为参数，并返回一个新函数，这个新函数将一个数组映射到另一个使用这个函数的数组上。这个函数使用了之前定义的map()函数，但要首先理解这两个函数有哪里不同，理解这一点至关重要：
//所返回的函数的参数应当是一个实参数组，并对每个数组元素执行函数f() //并返回所有计算结果组成的数组 //可以对比一下这个函数和上文提到的map()函数
function mapper(f){ return function(a){return map(a,f);}; } var
increment=function(x){return x+1;}; var incrementer=mapper(increment);
incrementer([1,2,3])//=＞[2,3,4] 这里是一个更常见的例子，它接收两个函数f()和g()，并返回一个新的函数用以计算f(g())：
//返回一个新的可以计算f(g(...))的函数 //返回的函数h()将它所有的实参传入g()，然后将g()的返回值传入f()
//调用f()和g()时的this值和调用h()时的this值是同一个this function compose(f,g){ return
function(){//需要给f()传入一个参数，所以使用f()的call()方法 //需要给g()传入很多参数，所以使用g()的apply()方法
return f.call(this,g.apply(this,arguments)); }; } var square=function(x){return
x*x;}; var sum=function(x,y){return x+y;}; var squareofsum=compose(square,sum);
squareofsum(2,3)//=＞25 partial()和memoize()这两个函数是非常重要的高阶函数。
*
不完全函数


函数f()的bind()方法返回一个新函数，给新函数传入特定的上下文和一组指定的参数，然后调用函数f()。我们说它把函数“绑定至”对象并传入一部分参数。bind()方法只是将实参放在（完整实参列表的）左侧[19]，也就是说传入bind()的实参都是放在传入原始函数的实参列表开始的位置，但有时我们期望将传入bind()的实参放在（完整实参列表的）右侧：
//实现一个工具函数将类数组对象（或对象）转换为真正的数组 //在后面的示例代码中用到了这个方法将arguments对象转换为真正的数组 function
array(a,n){return Array.prototype.slice.call(a,n||0);}//这个函数的实参传递至左侧 function
partialLeft(f/*,...*/){ var args=arguments;//保存外部的实参数组 return
function(){//并返回这个函数 var a=array(args,1);//开始处理外部的第1个args
a=a.concat(array(arguments));//然后增加所有的内部实参 return
f.apply(this,a);//然后基于这个实参列表调用f() }; } //这个函数的实参传递至右侧 function
partialRight(f/*,...*/){ var args=arguments;//保存外部实参数组 return
function(){//返回这个函数 var a=array(arguments);//从内部参数开始
a=a.concat(array(args,1));//然后从外部第1个args开始添加 return
f.apply(this,a);//最后基于这个实参列表调用f() }; } //这个函数的实参被用做模板 //实参列表中的undefined值都被填充
function partial(f/*,...*/){ var args=arguments;//保存外部实参数组 return function(){
var a=array(args,1);//从外部args开始 var i=0,j=0;//遍历args，从内部实参填充undefined值
for(;i＜a.length;i++) if(a[i]===undefined)a[i]=arguments[j++];//现在将剩下的内部实参都追加进去
a=a.concat(array(arguments,j)) return f.apply(this,a); }; } //这个函数带有三个实参 var
f=function(x,y,z){return x*(y-z);};//注意这三个不完全调用之间的区别
partialLeft(f,2)(3,4)//=＞-2:绑定第一个实参:2*(3-4)
partialRight(f,2)(3,4)//=＞6:绑定最后一个实参:3*(4-2)
partial(f,undefined,2)(3,4)//=＞-6:绑定中间的实参:3*(2-4)
利用这种不完全函数的编程技巧，可以编写一些有意思的代码，利用已有的函数来定义新的函数，参照下面这个例子： var
increment=partialLeft(sum,1); var cuberoot=partialRight(Math.pow,1/3);
String.prototype.first=partial(String.prototype.charAt,0);
String.prototype.last=partial(String.prototype.substr,-1,1);
当将不完全调用和其他高阶函数整合在一起的时候，事情就变得格外有趣了。比如，这里的例子定义了not()函数，它用到了刚才提到的不完全调用： var
not=partialLeft(compose,function(x){return!x;}); var even=function(x){return
x%2===0;}; var odd=not(even); var isNumber=not(isNaN)
我们也可以使用不完全调用的组合来重新组织求平均数和标准差的代码，这种编码风格是非常纯粹的函数式编程： var
data=[1,1,3,5,5];//我们要处理的数据 var sum=function(x,y){return x+y;};//两个初等函数 var
product=function(x,y){return x*y;}; var neg=partial(product,-1);//定义其他函数 var
square=partial(Math.pow,undefined,2); var sqrt=partial(Math.pow,undefined,.5);
var reciprocal=partial(Math.pow,undefined,-1);//现在计算平均值和标准差，所有的函数调用都不带运算符 var
mean=product(reduce(data,sum),reciprocal(data.length)); var
stddev=sqrt(product(reduce(map(data, compose(square, partial(sum,neg(mean)))),
sum), reciprocal(sum(data.length,-1))));
*
记忆

*
在之前定义了一个阶乘函数，它可以将上次的计算结果缓存起来。在函数式编程当中，这种缓存技巧叫做“记忆”（memorization）。下面的代码展示了一个高阶函数，memorize()接收一个函数作为实参，并返回带有记忆能力的函数。
//返回f()的带有记忆功能的版本 //只有当f()的实参的字符串表示都不相同时它才会工作 function memorize(f){ var
cache={};//将值保存在闭包内 return function(){//将实参转换为字符串形式，并将其用做缓存的键 var
key=arguments.length+Array.prototype.join.call(arguments,","); if(key in
cache)return cache[key]; else return cache[key]=f.apply(this,arguments); }; }
memorize()函数创建一个新的对象，这个对象被当做缓存（的宿主）并赋值给一个局部变量，因此对于返回的函数来说它是私有的（在闭包中）。所返回的函数将它的实参数组转换成字符串，并将字符串用做缓存对象的属性名。如果在缓存中存在这个值，则直接返回它。
否则，就调用既定的函数对实参进行计算，将计算结果缓存起来并返回，下面的代码展示了如何使用memorize()： //返回两个整数的最大公约数
//使用欧几里德算法:http://en.wikipedia.org/wiki/Euclidean_algorithm function
gcd(a,b){//这里省略对a和b的类型检查 var t;//临时变量用来存储交换数值 if(a＜b)t=b,b=a,a=t;//确保a＞=b
while(b!=0)t=b,b=a%b,a=t;//这是求最大公约数的欧几里德算法 return a; } var
gcdmemo=memorize(gcd); gcdmemo(85,187)//=＞17//注意，当我们写一个递归函数时，往往需要实现记忆功能
//我们更希望调用实现了记忆功能的递归函数，而不是原递归函数 var factorial=memoize(function(n){
return(n＜=1)?1:n*factorial(n-1); }); factorial(5)//=＞120.对于4～1的值也有缓存
 

• « 上一篇：编程语言学习概要与学习方法
• » 下一篇：MapReduce简单实践：两步实现查找共同好友