Kotlin中fold和reduce之间的基本区别是什么？什么时候用哪个？

Question

我正在阅读Kotlin的基础知识,我对Kotlin中的函数fold()和reduce()非常困惑,有人能给我一个区分两者的具体例子吗？

Answer 1

fold 取一个初始值,并且传递给它的lambda的第一次调用将接收该初始值,并将该集合的第一个元素作为参数.

例如,使用以下代码计算整数列表的总和:

listOf(1, 2, 3).fold(0) { sum, element -> sum + element }

第一次调用lambda将使用参数0和1.

如果必须为操作提供某种默认值或参数,则能够传入初始值非常有用.例如,如果您在列表中查找最大值,但由于某种原因想要返回至少10,您可以执行以下操作:

listOf(1, 6, 4).fold(10) { max, element ->
    if (element > max) element else max
}

reduce不采用初始值,而是从集合的第一个元素开始作为累加器(sum在以下示例中调用).

例如,让我们再做一次整数:

listOf(1, 2, 3).reduce { sum, element -> sum + element }

这里对lambda的第一次调用将使用参数1和2.

reduce当您的操作不依赖于您正在应用它的集合中的值以外的任何值时,您可以使用.

Answer 2

其他答案都没有提到的另一个区别如下：

操作的结果reduce将始终与要减少的数据具有相同的类型（或超类型）。从方法的定义我们可以看出reduce：

public inline fun <S, T : S> Iterable<T>.reduce(operation: (acc: S, T) -> S): S {
    val iterator = this.iterator()
    if (!iterator.hasNext()) throw UnsupportedOperationException("Empty collection can't be reduced.")
    var accumulator: S = iterator.next()
    while (iterator.hasNext()) {
        accumulator = operation(accumulator, iterator.next())
    }
    return accumulator
}

另一方面，折叠操作的结果可以是任何结果，因为在设置初始值时没有限制。例如，假设我们有一个包含字母和数字的字符串。我们想要计算所有数字的总和。我们可以通过折叠轻松做到这一点：

val string = "1a2b3"
val result: Int = string.fold(0, { currentSum: Int, char: Char ->
    if (char.isDigit())
        currentSum + Character.getNumericValue(char)
    else currentSum
})

//result is equal to 6

Answer 3

简单的答案

减少和折叠的结果是“项目列表将转换为单个项目”。

在折叠的情况下，除了列表之外，我们还提供 1 个额外参数，但在减少的情况下，仅考虑列表中的项目。

折叠

listOf("AC","Fridge").fold("stabilizer") { freeGift, itemBought -> freeGift + itemBought }

//output: stabilizerACFridge

在上述情况下，想想从商店购买的空调、冰箱，他们赠送稳定器作为礼物（这将是折叠中传递的参数）。因此，您可以同时获得所有 3 件物品。请注意，免费礼物只能使用一次，即第一次迭代。

减少

在reduce的情况下，我们获取列表中的项目作为参数，并可以对其执行所需的转换。

listOf("AC","Fridge").reduce { itemBought1, itemBought2 -> itemBought1 + itemBought2 }

//output: ACFridge

Answer 4

我要指出的主要功能差异（在其他答案的注释中提到，但可能很难理解）是，如果对空集合执行此操作reduce 将引发异常。

listOf<Int>().reduce { x, y -> x + y }
// java.lang.UnsupportedOperationException: Empty collection can't be reduced.

这是因为.reduce不知道在“无数据”的情况下返回什么值。

将此与进行对比.fold，这需要您提供一个“起始值”，如果出现空集合，它将是默认值：

val result = listOf<Int>().fold(0) { x, y -> x + y }
assertEquals(0, result)

因此，即使您不想将集合汇总为不同（不相关）类型的单个元素（只会.fold让您这样做），如果起始集合可能为空，那么您也必须检查集合先设置大小，然后.reduce使用.fold

val collection: List<Int> = // collection of unknown size

val result1 = if (collection.isEmpty()) 0
              else collection.reduce { x, y -> x + y }

val result2 = collection.fold(0) { x, y -> x + y }

assertEquals(result1, result2)

Answer 5

reduce - 该reduce()方法将给定的集合转换为单个结果。

val numbers: List<Int> = listOf(1, 2, 3)
val sum: Int = numbers.reduce { acc, next -> acc + next }
//sum is 6 now.

fold - 在前一个空列表的情况下会发生什么？实际上，没有正确的返回值，所以reduce()抛出一个RuntimeException

在这种情况下，fold是一个方便的工具。您可以通过它放置一个初始值 -

val sum: Int = numbers.fold(0, { acc, next -> acc + next })

在这里，我们提供了初始值。相反， to reduce()，如果集合为空，则将返回初始值，这将阻止您从 RuntimeException.