고차함수 내용정리 (map, filter, reduce)

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고차함수 내용정리 (map, filter, reduce)

 

0. 고차함수

고차함수란?

매개변수로 함수를 받는 함수를 말한다. Swift에서 함수는 일급시민이기 때문에 다른 함수를 전달인자로 받을 수 있다.

Swift 표준 라이브러리에서는 다음과 같은 고차 함수를 제공한다

• map
• filter
• reduce

모두 Container *(Array, Set, Dictionary 등)와 *Optional 타입에서 사용할 수 있다.

 

for-in 구문과 기본적인 작동 원리가 같으나, 다음과 같은 이점이 있다.

• 코드가 간결하다
• 재사용이 쉽다
• 컴파일러 최적화 성능이 좋다

 

1. Map

map이란?

제공된 클로저를 각 항목에 적용한 후, 원래의 순서와 같도록 배치한 뒤 반환하는 메소드. 기존 데이터를 변형하여 새로운 컨테이너를 생성하는 것

아래와 같은 for-in을,

let numberList: [Int] = [1, 2, 3, 4]
var returnArray: [Int] = []

for number in numberList {
  returnArray.append(number * 2)
}
print(returnArray) //[2, 4, 6, 8]

map으로 쓰면 다음과 같다.

let returnArray = numberList.map({ (number : Int) -> Int in
           return number * 2 }) //Int 값을 받아온 뒤 2를 곱하여 반환

비교 포인트

• 초기에 빈 배열을 생성할 필요가 없다
• append() 연산을 수행하지 않아도 되어 시간 절약이 된다

 

이것저것 생략할 수 있다.

map({ (number : Int) -> Int in number * 2 }) //return 생략. 단, 클로저 내부의 코드가 두 줄 이상이라면 return을 생략할 수 없다
map({ (number) -> Int in number * 2 }) //원 타입 생략
map({ (number) -> in number * 2 }) //반환 타입 생략
map({ $0 * 2 }) //매개변수 생략. 이때 $0은 1번째 매개변수라는 의미
map{ $0 * 2 } //후행 클로저. 괄호 생략 후 클로저만 뒤따르게 된다.

* 하지만 과한 생략 시 가독성이 떨어지므로 주의가 필요하다.

매개변수로 전달할 함수를 클로저 상수로 만들어 코드 재사용이 가능하다.

let firstNumberList: [Int] = [1, 2, 3, 4, 5]
let secondNumberList: [Int] = [5, 6, 7, 8, 9]
let multiplyHundred: (Int) -> Int  = { $0 * 100 } //클로저 상수 선언

let calcFirstNumberList = firstNumberList.map(multiplyHundred)
let calcSecondNumberList = secondNumberList.map(multiplyHundred)

 

2. Filter

filter란?

컨테이너 내부의 값을 걸러서 새로운 컨테이너로 추출하는 메소드. 반환 타입은 Bool이며, true일 때 값을 포함한다.

 

아래와 같은 for-in을,

let numberlist: [Int] = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
var evenNumbers: [Int] = []

for number in numberlist {
  if number % 2 == 0 {
    evenNumbers.append(number)
  }
}

print(evenNumbers) // [2, 4, 6, 8]

filter로 쓰면 다음과 같다.

let evenNumbers: [Int] = numberlist.filter {(number: Int) -> Bool in
                                            return number % 2 == 0
                                           }

 

싸그리 생략하면 다음과 같다

let evenNumbers: [Int] = numberlist.filter{ $0 % 2 == 0 }

 

다음과 같이 map과 filter를 함께 쓸 수도 있다

let ageNow: [Int] = [10, 13, 16, 18, 19]
let adultInFourYears: [Int] = ageNow.map{ $0 + 4 }.filter{ $0 >= 20 }
//map으로 4를 더한 값을 반환한 배열을 만든 뒤, filter로 20 이상의 데이터를 추출하여 다시 배열로 넘김
print(adultInFourYears) //[20, 22, 23] 

 

이번엔 Dictionary를 설정하고 위와 같은 로직을 실행하였다

let ageNow: [String:Int] = ["a":10, "b":13, "c":16, "d":18, "e":19]
let adultInFourYears: [String: Int] = ageNow.mapValues{ $0 + 4 }.filter{ $0.value >= 20 }
print(adultInFourYears) // ["e": 23, "c": 20, "d": 22] (Dictionary이므로 출력 순서는 랜덤)

Dictionary에서 key는 immutable하므로 변형을 제공하는 map에서는 mapValues라는 이름의 메소드를 통해 value 값을 변경하는 것만 가능하다.

이에 반해, filter에서는 key와 value 모두 필터링에 따른 추출이 가능하여 $0.value나 $0.key와 같은 식으로 지칭이 가능하다.

 

3. Reduce

reduce란?

컨테이너 내부의 데이터를 하나로 통합하는 메소드

아래의 for-in이,

let numberlist: [Int] = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
var sum: Int = 0

for number in numberlist {
  sum += number
}

print(sum) //36

reduce를 사용하면 이렇게 된다.

let sum: Int = numberlist.reduce(0, {(result: Int, currentItem: Int) -> return result + currentItem})
//이때 0은 sum의 초깃값이다.
//result는 0에서 출발하여 1(0+1) -> 3(1+2) -> 6(3+3)로 나아가는, 모든 수의 합에 도달하기까지 단계별 결괏값을 의미한다.
//currentItem은 각 순환에서 배열로부터 배당되는 데이터 값이다

축약하면 다음과 같다

let sum = numberlist.reduce(0){ $0 + $1 }

 

* Swift에서는 연산자도 함수인데, + 함수는 매개변수 두개를 받아서 합을 반환하는 클로저이다. 따라서 아래와 같은 표현도 가능하다.

let sum = numberlist.reduce(0,+)
// '+' = {(result: Int, currentItem: Int) -> return result + currentItem}

 

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참고한 글 목록

• yagom 님의 Swift 5
• oaksong 님의 블로그
• devxoul 님의 블로그
• zeddios 님의 블로그
• 상어 님의 블로그