js数组flatten解法——从es6优雅解法,到降级polyfill

题目背景

完成一个’flatten’的函数,实现“拍平”一个多维数组为一维。示例如下:

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var testArr1 = [[0, 1], [2, 3], [4, 5]];
var testArr2 = [0, [1, [2, [3, [4, [5]]]]]];
flatten(testArr1) // [0, 1, 2, 3, 4, 5]
flatten(testArr2) // [0, 1, 2, 3, 4, 5]

解法先睹为快

先看一眼比较优雅的ES6解法:

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const flatten = arr => arr.reduce((pre, val) => pre.concat(Array.isArray(val) ? flatten(val) : val), []);

如果你一眼能看明白,也建议继续往下读。因为会有“不一样”的知识点。

深入解读

第一个想到的念头肯定是递归,递归自然就想到递归的“尽头”,那就要判断数组某项元素是否还是数组类型。
好吧,我们开始动手实现一个方案,其实是上面解法的ES5版本:

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var flatten = function(array) {
return array.reduce(function(previous, val) {
if (Object.prototype.toString.call(val) !== '[object Array]') {
return (previous.push(val), previous);
}
return (Array.prototype.push.apply(previous, flatten(val)), previous);
}, []);
};

可能这样写,对于很多人来说,并不能完全理解。因为我们使用了较多JS高级用法。关键核心还用到了类似“函数式”思想的reduce方法。
千万不要灰心,继续往下看。

return的到底是什么?

我们注意到上面的写法return使用了()表达式。括号内容前半句是为了执行。这样写也许稍微晦涩难懂一些。请看下面的代码示例,你就会明白:

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function t() {
var a = 1;
return (a++, a);
}
t(); // 2

Object.prototype.toString.call是什么?

Object.prototype.toString.call可以暂且认为是“功能最强大”的类型判断语句。在对数组类型进行判断时,需要格外小心,比如这样几个“陷阱”:

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var a = [];
typeof a; // "object"
a instanceof Array; // true;
Object.prototype.toString.call(a); // "[object Array]"

reduce方法到底做了什么?

现在到了最关键的地方。reduce方法是ES5引入,很多人使用它的场景并不多。但是了解他的特性却是必须的。遗憾的是,社区上对于它的内容似乎都不是“太重视”。“函数式“思想也让一些初学者望而却步。这里我简要进行“科普”,因为下面我要围绕它进行延伸:

reduce在英文中译为“减少; 缩小; 使还原; 使变弱”,MDN对方法直述为:“The reduce method applies a function against an accumulator and each value of the array (from left-to-right) to reduce it to a single value.”
我并不打算对他直接翻译,因为这样会变的更加晦涩难懂。

我们看他的使用语法:

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array1.reduce(callbackfn[, initialValue])

参数分析:

  1. array1:必需。
    一个数组对象。即调用reduce方法的必须是一个数组类型。

  2. callbackfn:必需。
    一个接受最多四个参数的函数。对于数组中的每个元素,reduce方法都会调用 callbackfn 函数一次。
    这个callback的4个参数为:

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accumulator // 上一次调用回调返回的值,或者是提供的初始值(initialValue)
currentValue // 数组中正在处理的元素
currentIndex // 数据中正在处理的元素索引,如果提供了initialValue ,从0开始;否则从1开始
array // 调用reduce的数组
  1. initialValue可选项。
    其值用于第一次调用callback的第一个参数。如果此参数为空,则拿数组第一项来作为第一次调用callback的第一个参数。

比如,我们分析一个常用用法:

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[0,1,2,3,4].reduce(function(previous, item, currentIndex, array){
return previous + item;
});
// 10

这里并未提供reduce的第二个参数initialValue,所以从数组第一项开始进行回调函数的执行。并且每次回调函数执行完之后的结果,作为下一次的previous执行回调。

所以,上述代码便是一个累加器的实现。

ES6写法

现在理解了Reduce函数,再结合ES6特性,使解法更加优雅:

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const flatten = arr => arr.reduce((pre, val) => pre.concat(Array.isArray(val) ? flatten(val) : val), []);

这样写是不是太“函数式”了,但是思路跟之前解法完全一样。我只不过充分使用了箭头函数带来的便利。并且使用了更便捷的isArray对数组类型进行判断。这是开篇提到的解法,也是MDN最新版的实现。

如何实现一个reduce的pollyfill

现在明白了reduce的秘密,接下来我们需要充分发挥对JS的理解,来手动实现一个reduce函数。毕竟,reduce是ES5带来的数组新特性,在不使用ES5-shim的情况下,需要手动兼容。另外,其实reduce方法可以实现的逻辑,大多都能够使用循环来实现。但是了解这样一个优雅的方法,不管是在程序的可读性上,还是在设计理解层面上,还是很有必要的。

同样,在MDN上也有实现,但是我觉得下面的代码实现更加优雅和清晰:

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var reduce = function(arr, func, initialValue) {
var base = typeof initialValue === 'undefined' ? arr[0] : initialValue;
var startPoint = typeof initialValue === 'undefined' ? 1 : 0;
arr.slice(startPoint)
.forEach(function(val, index) {
base = func(base, val, index + startPoint, arr);
});
return base;
};

如果读者有不同实现思路,也欢迎与我讨论。

ES5-shim的pollyfill

我也同样看了下ES5-shim里的pollyfill,跟我的思路基本完全一致。唯一有一点区别的地方在于我用了forEach迭代而ES5-shim使用的是简单for循环。

当然,数组的forEach方法也是ES5新增的。但我这里是为了用简单明了的思路,实现reduce方法,根本目的还是希望对reduce有一个全面透彻的了解。

如果您还不明白,我认为还是对于reduce方法没有掌握透彻。建议再梳理一遍。

总结

这篇文章对于如何优雅地“扁平化”一个多维数组进行了解法分析。并且对于秉承函数式编程思想的reduce方法进行了深入讨论,我们还实现了reduce的pollyfill。在充分理解的基础上,又简要延伸到redux数据架构里面reducer的命名。熟悉Redux的同学一定会有所感触。

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