О чём это
В предыдущей статье приводилось несколько задач, которые нужно было решить без условных операторов. В этой, задач будет немного больше, на решение без циклов. Под циклами мы имеем в виду императивные циклы наподобие for, for … in, for … of, while, do … while. Все они работают по одному принципу — императивный стиль выполнения операций. Альтернативой ему является декларативный стиль.
Императивность vs декларативность
Это весьма обширная тема, но в двух словах разницу можно описать так:
- Императивный стиль говорит, “как” …
- Декларативный стиль показывает, “что” …
Какая между ними разница?
Императивный подход представляет последовательность действий. Сделать то-то, затем это, после что-то ещё. Например: пройтись последовательно по списку чисел, прибавить величину каждого к вычисляющейся сумме.
Декларативный подход показывает, что у нас есть и что нам нужно получить. Например: дан список чисел, нужно получить их сумму.
Императивный язык ближе для компьютера, поскольку выполнять инструкции — и есть то самое, для чего они спроектированы. Декларативный стиль ближе к тому, как мы думаем и интуитивно хотим программировать. Компьютер, сделай это, пожалуйста. Как-нибудь!
К счастью, языки программирования уже предлагают нам средства для декларативного описания императивных инструкций. В этой статье мы сконцентрируемся на декларативном задании циклов.
Сразу скажем, что не нужно искать единственно верный способ программирования. Любая нетривиальная программа почти наверняка должна включать в себя оба подхода. Лучше всего — просто их знать и уверенно пользоваться обоими.
Immutability — неизменяемость
Избегать циклы стоит не только для того, чтобы приобщиться к декларативному стилю. Важный момент здесь — относиться к данным как к immutable.
Неизменяемость данных — ещё одна большая тема, но в глобальном смысле суть — не изменять данные в переменных и свойствах объектов для представления состояния приложения. Вместо того, состояние сохраняется в фазах между вызовами функций. Функции вызывают друг друга последовательно, чтобы превратить первоначально поданные данные в иные формы. Переменные в этом процессе не модифицируются.
Вместо того, чтобы хранить состояние в переменных для выполнения простых операций, сделайте их неизменяемыми: это безопаснее и чище. Код с неизменяемыми переменными намного проще для работы и расширения.
Читаемость и производительность кода могут быть лучше при таком подходе. Как находить баланс — отдельная тема, достойная обсуждения.
Рекурсия
Ещё один способ избежать цикла — это использовать рекурсию.
Рекурсия проста в исполнении. Создаёте функцию, которая вызывает саму себя (создавая тем самым цикл), добавляете условие выхода.
Не факт, что рекурсию можно отнести к декларативному стилю, но это как минимум альтернатива обычному циклу. Также, рекурсия может быть менее производительна, код менее читаемым.
Иногда рекурсия — лучший способ решить задачу, и мы можем обойти её, воспользовавшись стеком (это несложно).
Задачи
В любом случае, написать что-то без циклов — это просто интересный челлендж!
Здесь приведено несколько задач с решениями, использующими императивные циклы и не использующими. Все примеры написаны на JavaScript.
Какие решения вам нравятся больше, какие легче читаются, как по-вашему?
Задача №1: вычислить сумму чисел в массиве
Предположим, у нас есть массив чисел наподобие следующего:
const arrayOfNumbers = [17, -4, 3.2, 8.9, -1.3, 0, Math.PI];
Здесь мы для достижения результата постоянно изменяем переменную sum.
Вот решение, использующее прекрасную функцию reduce:
let sum = 0;<br /><br />
arrayOfNumbers.forEach((number) => {<br /><br />
sum += number;<br /><br />
});<br /><br />
console.log(sum);
Промежуточные состояния нигде не перезаписываются. Вместо этого, мы сделали множество вызовов функции, а состояние передавалось между этими вызовами до конечного присваивания к sum.
А вот решение с применением рекурсии:
const sum = ([number, ...rest]) => {<br /><br />
if (rest.length === 0) {<br /><br />
return number;<br /><br />
}<br /><br />
return number + sum(rest);<br /><br />
};<br /><br />
console.log(sum(arrayOfNumbers))
Функция sum вызывает саму себя и использует оператор rest, чтобы уменьшить суммируемый массив. И останавливается, когда массив пуст.
Кому-то может показаться это решение хорошим, но как минимум, оно хуже читается, нежели решение с reduce.
Задача №2: составить предложение из смешанных данных
Допустим, дан массив из string и объектов прочих типов, и нам необходимо склеить все string, игнорируя остальные элементы.
Пример для тестирования:
const dataArray = [0, 'H', {}, 'e', Math.PI, 'l', 'l', 2/9, 'o!'];
Ожидаемый вывод — “Hello!”. Для проверки на тип string, стоит использовать оператор typeof.
Решение с применением простого цикла:
let string = '', i = 0;<br /><br />
while (dataArray[i] !== undefined) {<br /><br />
if (typeof dataArray[i] === 'string') {<br /><br />
string += dataArray[i];<br /><br />
}<br /><br />
i += 1;<br /><br />
}<br /><br />
console.log(string);
А вот решение, использующее функцию filter в комбинации с join:
const string = dataArray.filter(e => typeof e === 'string')<br /><br />
.join('');<br /><br />
console.log(string);
Берите эти функции на заметку! filter изящно скрывает за собой условные операции, и мы получаем новый уровень абстракции.
Задача №3: сделать список объектов из списка значений
Допустим, у нас есть массив из названий книг. Нам необходимо сделать из каждого объект и дать ему уникальный идентификатор.
Пример данных:
const booksArray = [<br /><br />
'Clean Code',<br /><br />
'Code Complete',<br /><br />
'Introduction to Algorithms',<br /><br />
];<br /><br />
// Ожидаемый результат<br /><br />
newArray = [<br /><br />
{ id: 1, title: 'Clean Code' },<br /><br />
{ id: 2, title: 'Code Complete' },<br /><br />
{ id: 3, title: 'Introduction to Algorithms' },<br /><br />
];
Решение с применением обычного цикла:
Решение с простым использованием функции map:
- const newArray = booksArray.map((title, index) => ({
- id: index + 1,
- title
- }));
- console.log(newArray);
В итоге
Все решения, предложенные здесь, основаны на функциях map, filter и reduce. Они позволяют совершать очень много крутых приёмов! Читайте о них больше, пробуйте применять на практике.
