javascript 函数式编程(2)
(以下大部分内容翻译自 eloquent javascript 第7章)
来看一个寻路算法的例子：
如图所示，连线上的数字表示这两点之间的距离，现在要写一个算法能够计算出两点间的最短路径。
别急着往下看，认真地想一下有哪几种可行方案，有哪些可能会碰到的问题。在阅读技术文章时，经常是快速翻阅一遍内容，若有所悟地点点头，然后马上就忘了。如果你真正努力地去解决某个问题，那它就会变成你的问题，它的解决方案也更有意义。
首先，用数据来描述这个地图，我们使用一个object：
这个roads包含了小岛上所有的路径信息，当我们从某处出发，想要知道有哪些路时，用roads[place]就可以得到，但如果万一打错地名，把place拼错了，就可能意外地返回一个undefined，这可能造成一些很隐蔽的奇怪错误，所以我们用一个函数来获取它
function roadsFrom(place) {
var found = roads[place];
if (found == undefined) throw new Error("No place named '" + place + "' found.");
else return found;
}
show(roadsFrom("Puamua"));
现在开始尝试一种老老实实的做法，"生成，测试"，就像这样：
1. 生成所有可行的路径。
2. 在其中找出最短的路径。
对于一个小型的地图来说，生成所有路径的做法是可行的。
在这之前，我们需要一些新的工具函数，第一个是member，用来检查一个数组中是否包含某个元素。路径是由很多地名组成的数组，当我们到达一个新地方时，我们会调用member来检查这个地方是否已经到过，像这样：
function member(array, value) {
var found = false;
forEach(array, function(element) {
if (element === value) found = true;
});
return found;
}
print(member([6, 7, "Bordeaux"], 7)); // true
然而，即使我们要找的值出现在数组的第一项，它也会继续遍历完整个数组，这是没有必要的。当使用for循环时候，我们可以用break来跳出循环，但在forEach中这将不管用，因为循环体是一个函数，break不能跳出函数。解决方法是把forEach改造成能够知道什么时候该停止遍历。
function forEach(array, action) {
for (var i = 0; i < array.length; i++) {
if(action(array[i]) === false) {
return;
}
}
}
现在，一旦action函数返回false，forEach就会停止遍历。即使member函数使用了forEach，还是显得臃肿且不够通用，它需要在内部维护一个found，最终还要返回它，使得这个函数显得太有针对性和过于麻烦。member实现的是：判断在一组数据中是否有任何满足条件的元素，这个任何可以被抽象出来，成为any函数
function any(test, array) {
for (var i = 0; i < array.length; i++) {
var found = test(array[i]);
if (found) return found;
}
return false;
}
function member(array, value) {
return any(partial(op["==="], value), array);
}
print(member(["Fear", "Loathing"], "Denial"));
any遍历整个数组，对每个元素应用test函数，一旦有测试结果为真值，就返回那一项，如果都不满足，返回false。使用any(test, array)就相当于test(array[0]) || test(array[1]) || ...
就像&&有个||为伴， any也有一个与之对应的every：
function every(test, array) {
for (var i = 0; i < array.length; i++) {
var found = test(array[i]);
if (!found) return found;
}
return true;
}
show(every(partial(op["!="], 0), [1, 2, - 1]));
我们还需要另一个函数flatten，它接受一个二维数组，将其合并到一个一维数组中：
function flatten(arrays) {
var result = [];
forEach(arrays, function(array) {
forEach(array, function(element) {
result.push(element);
});
});
return result;
}
当然flattern也可以这样实现：
function flattern2(arrays) {
return reduce(function(base, array) {
return base.concat(array);
}, [], arrays);
}
console.info(flattern2([[1, 3, 5], [2, 4]]));
// 结果为： [1, 3, 5, 2, 4]
但这种做法效率较低，就像反复连接字符串，不如把字符串都加入到数组中然后join起来更高效一样，重复地concat数组会产生很多没必要的临时数组。
在生成路径之前，我们还需要一个函数filter，就像map一样，它接收2个参数，test函数和一个数组array，用于过滤掉array中不满足test的元素。
function filter(test, array) {
var result = [];
forEach(array, function(element) {
if (test(element)) result.push(element);
});
return result;
}
show(filter(partial(op[">"], 5), [0, 4, 8, 12]));
// 结果为: [0, 4]
(上面的例子中filter的返回值是否令人不解？记住传给partial的参数，将被用在函数的第一个参数，这里传给partial的5，将被作用在op[">"]的第一个参数，所以上面的表达式意思并不是 "所有大于5的值"，而是 "5大于的值"，即 "比5小的值")
现在，整个生成路径的算法看上去应该是这样 -- 从出发点开始，对每一条离开那里的路生成路径，我们使用递归来做：
function possibleRoutes(from, to) {
function findRoutes(route) {
function notVisited(road) {
return ! member(route.places, road.to);
}
function continueRoute(road) {
return findRoutes({
places: route.places.concat([road.to]),
length: route.length + road.distance
});
}
var end = route.places[route.places.length - 1];
if (end == to)
return [route];
else
return flatten(map(continueRoute, filter(notVisited, roadsFrom(end))));
}
return findRoutes({
places: [from],
length: 0
});
}
show(possibleRoutes("Point Teohotepapapa", "Point Kiukiu").length); // 11
show(possibleRoutes("Hanapaoa", "Mt Ootua")); // [{ places: ["Hanapaoa", "Mt Ootua"], length: 3 }]
这个函数返回一个路径数组，每一条路径都包含一个所通过节点的数组，和一个总长度。findRoutes递归循环一条路径，返回一个路径的所有延伸。当一条路径的末尾地点是我们的目的地时，它将返回那条路径，因为继续在那条路径上走是没有意义的。如果末尾是其他的地点，我们就继续。包含了flatten/map/filter的那行可能是最难读的，它描述的是：得到所有从当前节点出发的临近节点，从其中过滤掉那些已经访问过的，然后对每一个节点继续进行continueRoute，由于每一个节点都将返回一个路径数组，多个节点map后将返回一个二维数组(第一维对应应节点,第二维对应该节点的路径数组)，所以需要用flatten把这二维数组并成一维数组(因为我们并不关心节点，只需要所有的路径数组)。
这一行做了很多事，这就是抽象带来的好处：不用打满屏幕的代码就能做很复杂的事。
现在我们有了所有可行的路径，开始尝试找出其中最短的那条。需要一个函数shortestRoute：
function shortestRoute(from, to) {
var currentShortest = null;
forEach(possibleRoutes(from, to), function(route) {
if (!currentShortest || currentShortest.length > route.length)
currentShortest = route;
});
return currentShortest;
}
也许你已经想到了，最短的可以被抽象出来
function minimise(func, array) {
var minScore = null;
var found = null;
forEach(array, function(element) {
var score = func(element);
if (minScore == null || score < minScore) {
minScore = score;
found = element;
}
});
return found;
}
function getProperty(propName) {
return function(object) {
return object[propName];
};
}
function shortestRoute(from, to) {
return minimise(getProperty("length"), possibleRoutes(from, to));
}
这种最xx的形式还可以抽象出most函数：
function most(arr, comp) {
var min = arr[0];
forEach(arr, function(a) {
if(comp(min, a)) {
min = a;
}
});
return min;
}
function getProperty(p) {
return function(o) {
return o[p];
};
}
function minimal(arr, getter) {
return most(arr, function(a, b) {
return getter(b) < getter(a);
});
}
function shortestRoute(from, to) {
return minimal(possibleRoutes(from, to), getProperty('length'));
}
console.info(shortestRoute("Point Teohotepapapa", "Point Kiukiu"));
看上去为一个shortestRoute写了这么多行代码，比起第一个版本长了3倍，但这些代码是可重用的。
注意其中的getProperty，这种做法在函数式编程里经常是很有用的。
