Элементы функционального программирования

Функциональное программирование(FP) — способ организации кода через написание набора функций.

EcmaScript, являясь мультипарадигменным языком программирования, реализует наряду с прочими и функциональную парадигму. Это означает, что функции в ES являются данными и могут быть переданы в функции, возвращены из функций и могут сами принимать функции. Т.е. функции в ES являются функциями первого класса.

Отсюда следуют следующие определения:

Функциональный агрумент — аргумент, значением которого является функция.

Функция высшего порядка — функция, которая принимает функции в качестве аргументов.

Функции с функциональным значением — функция, которая возвращает функцию.

Давайте на примере посмотрим что к чему.

//        👇 - triple – это функция высшего порядка, потому что она получает другую функцию как аргумент или возвращает функцию как результат
//        |   👇 - а это функциональный аргумент 'func' функции 'triple'
function triple(func){
    return () => {
        return [
            func()
            func()
            func()
        ]
    }
}

function bar(){
    console.log("bar")
}

//                   👇 здесь мы вызываем функцию 'triple' и передаем в нее функцию 'bar' как аргумент
const triple_bar = triple(bar)

Мы же знаем, что функция triple вернет другую функцию, которую мы сохранили в переменную triple_bar. А значит что теперь мы можем функцию triple_bar вызвать:

triple_bar();

Рекурсия

Рекурсия — определение, описание, изображение какого-либо объекта или процесса внутри самого этого объекта или процесса, то есть ситуация, когда объект является частью самого себя. Термин «рекурсия» используется в различных специальных областях знаний — от лингвистики до логики, но наиболее применение находит в математике и информатике.

Применительно к программированию под рекурсией подразумевают процессы, которые вызывают сами себя в своём теле. Рекурсивная функция имеет несколько обязательных составляющих:

Терминальное условие — условие прекращения выполнения
Правило по которому осуществляется движение в глубь по рекурсии

Рассмотрим самый популярный пример рекурсии — вычисление факториала.

./recursion.js

const factorial = (n) => {
    if (n === 0) {
        return 1;
    }

    return n * factorial(n - 1);
};

Выделим характерные составляющие рекурсивной функции. Терминальное условие

const factorial = (n) => {
    if (n === 0) {
        return 1;
    }

    return n * factorial(n - 1);
};

и правило движения по рекурсии

const factorial = (n) => {
    if (n === 0) {
        return 1;
    }

    return n * factorial(n - 1);
};

Рекурсия как замена циклу

Вообще мы могли бы даже отказаться от циклов и реализовывать их через рекурсии. Обратите внимание на то, что рекурсиии и циклы похожи по 2 пунктам:

Цикл повторяет какие-то действия пока выполняется условие, у рекурсии если правило перехода на следующую итерацию, так называемое правило движения по рекурсии.
Цикл прекращает свою работу при определенном условии (а точнее - при ситуации когда условие не выполняется). С рекурсией что-то похожее.. что называется терминальным условием.

Давайте не будем мусолить и посмотрим на замену следующего цикла c помощью рекурсии. Вот сам цикл:

var i = 0;
while (i < 3) {
    console.log(i);
    i++;
}

Что мы здесь видим? Ну то, что "терминальное условие цикла" - это i >= 3. Значит мы можем легко переписать пример через рекурсию:

const iteration = (acc) => {
    if (acc >= 3) return;
    console.log(acc);
    return iteration(acc + 1);
};
iteration(0);

Вуаля👏👏👏! Если вы прогоните этот код, то результат и там и там будет аналогичным.

Обход дерева

Рекурсию удобно использовать для работы с рекурсивными структурами данных, такими как вложенные списки или деревья.

note

Обратите внимание на определение рекурсии, для того чтобы стало понятнее что такое рекурсивные структуры данных.

Представим следующее дерево:

const FOLDER = "folder";
const FILE = "file";

const FS_TREE = {
    type: FOLDER,
    name: "MyDocuments",
    children: [
        {
            type: FOLDER,
            name: "Videos",
            children: [
                {
                    type: FILE,
                    name: "new_year.pdf",
                },
                {
                    type: FILE,
                    name: "my_dr.pdf",
                },
            ],
        },
        {
            type: FILE,
            name: "cv.pdf",
        },
    ],
};

Да что это за деревья!😡⁉️

Дерево — одна из наиболее широко распространённых структур данных в информатике, эмулирующая древовидную структуру в виде набора связанных узлов. Является связным графом, не содержащим циклы. Большинство источников также добавляют условие на то, что рёбра графа не должны быть ориентированными. В дополнение к этим трём ограничениям, в некоторых источниках указывается, что рёбра графа не должны быть взвешенными.

Как мы понимаем вложенность папок и файлов может быть сколь угодно глубокой. А как нам обработать такую структуру, например вытащить все названия папок? Конечно, мы можем выдумывать с вами алгоритм на циклах(итеративный), но зачем усложнять жизнь? Давайте накинем функцию которая может вытаскивать список файлов из папки:

const getFilesFromFolder = (node) => {
    if (node.type !== FOLDER) {
        throw new Error("Бро! Ты можешь передать сюда только папку");
    }
    return node.children.filter((node) => {
        if (node.type === FILE) {
            return true;
        }
    });
};

Что мы сейчас получим если применим функцию getFilesFromFolder к папке в переменной FS_TREE?

getFilesFromFolder(FS_TREE);

В ответ мы получим примерно такой объект:

{
    type: "file",
    name: "cv.pdf"
}

Нам сейчас останется переписать функцию таким образом чтобы она не просто фильтровала элементы в свойстве children и возвращала только файлы а еще применяла саму себя к тем папкам которые находятся в свойстве children.

const getFilesFromFolder = (node) => {
    const result = []; // массив в который мы будем добавлять найденные файлы
    if (node.type !== FOLDER) {
        throw new Error("Бро! Ты можешь передать сюда только папку");
    }
    node.children.forEach((item) => {
        // проверяем тип узла
        switch (item.type) {
            case FILE:
                // если это file. то добавляем его в массив result
                result.push(item);
            case FOLDER:
                // если это folder. то вызываем getFilesFromFolder и файлы которые получили из этой функци добавляем в result
                reslut.concat(getFilesFromFolder(item));
            default:
                throw new Error("Неизвестный тип узла");
        }
    });
};

Элементы функционального программирования

Рекурсия

Рекурсия как замена циклу

Обход дерева

note

Да что это за деревья!😡⁉️

Популярные функции высшего порядка

`Array.prototype.map()`

`Array.prototype.filter()`

Рекурсия#

Рекурсия как замена циклу#

Обход дерева#

note

Да что это за деревья!😡⁉️

Популярные функции высшего порядка#

Array.prototype.map()#

Array.prototype.filter()#

Рекурсия

Рекурсия как замена циклу

Обход дерева

Популярные функции высшего порядка

`Array.prototype.map()`

`Array.prototype.filter()`