(十四)高阶函数

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(一)什么是高阶函数

  • 高阶函数:是一种特殊的函数,特殊之处在于:它指使用其他函数作为参数或者返回值。

  • Scala的常见高阶函数包括Array.map、flatten、flatmap、foreach、reduce、filter和fold等。

(一)map函数

任务:把数组(1,2,3,4,5) → (2,4,6,8,10)
  • 作用:通过对数组的每一个元素应用一个函数来构建一个新数组。
  • 语法: 新数组 = 旧数组.map(旧元素=>新元素)
  • 代码如下
object base45 {
  /**
   * 数组
   * 1、任务,把数组中...
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val arr = Array(1,2,3,4,5)

    val fn = (x:Int) => x * 2

    val arr1 = arr.map( fn ) 

    // 用for循环输出
    for(i <- arr1) {
      println(i)
    }
  }
}

注意

  1. fn 是一个字面量函数
  2. map是一个高阶函数,因为它的参数类型是 函数!
  3. 没有必要去单独定义一个函数fn,这里直接写在map函数内,此时,他就是一个匿名函数。
例题

练(1):把(1,2,3,4,5) → (1,4,9,16,25)

object base46 {

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr = Array(1, 2, 3, 4, 5)
    // 使用map函数对每个元素求平方
    val arr1 = arr.map(x => x * x)

for(i <- arr1) {
  println(i)
}
  }
}

练(2):把(-1,2,-3,-4) → (1,2,3,4)

object base46 {

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr = Array(-1, 2, -3, -4)
    // 使用map函数对每个元素取绝对值
    val arr1 = arr.map(x = > if(x>0) x else -x)
// 用for循环输出
for(i <- arr1) {
  println(i)
}
  }
}

(三)foreach函数

任务: 打印数组中的元素
  • 作用:对数组的每一个元素应用函数。
  • 语法:数组.foreach(元素=>{})
  • 代码如下
object base47 {
  /**
   * 数组
   * 1. 把数组中每个元素都打印出来
   * foreach:依次使用当前的函数来处理数组中的每一个元素
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr = Array(-1,2,-3,-4,5)
    // arr.foreach(x => { println(x) })
    arr.foreach(println)
  }
}

(四)filter函数

任务:在数组中找出元素是偶数的,并组成新数组。(1,2,3,4,5) → (2,4)
  • 作用:对数组元素使用函数进行过滤。

  • 语法:新数组= 旧数组.filter(元素=>bool)  它的参数是一个函数,这函数的返回值是布尔值。如果返回为true就保留。

  • 代码如下

object base48 {
  /**
   * 数组
   * 1、把数组中的偶数保留下来,组成新数组
   * filter:过滤
   * filter(函数fn),如果fn的返回值true,就保留这个元素
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr = Array(1,2,3,4,5)

    // x%2 == 0 用来判断是否为偶数

    val arr1 = arr.filter(x => x%2 == 0)
    // 打印新数组
    arr1.foreach(println)
  }
}

练(1) :去掉不及格的分数:(60,59,80,70) → (60,80,70)

object base49 {
  /**
   * 数组
   * 1、把数组中的偶数保留下来,组成新数组
   * filter:过滤
   * filter(函数fn),如果fn的返回值true,就保留这个元素
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr = Array(1,2,3,4,5)
    // x%2 ==0 用来判断是否为偶数
    val arr1 = arr.filter(x => x%2 == 0)

    // 另一个数组示例
    val arrn = Array(50,60,80,70).filter(x => x >=60)
    arrn.foreach(println)
  }
}

(五)flatten函数

  • 作用:将二维数组中的元素展平至单数组中。

  • 语法:二维数组.flatten。不需要写()

  • 代码如下

object base50 {
  /**
   * 二维数组
   * flatten 不更改[]的层数
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr1 = Array( Array(1,2,3), Array(4,5,6) );
    
    // arr1(0).foreach(println)
    // println(arr1(0)(0))
    val arr2 = arr1.flatten
    arr2.foreach(println)
  }
}

(六)reduce

  • 作用:reduce 是一种集合操作,用于对集合中的元素进行聚合操作,返回一个单一的结果。它通过指定的二元操作(即取两个元素进行操作)对集合中的所有元素进行递归处理,并最终将其合并为一个值
  • 语法:reduce 函数需要一个函数作为参数,这个函数接受两个相同类型的参数,并返回一个值。
  • 代码如下
object base50 {
  /**
   * reduce: 聚合
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var arr = Array(1, 2, 3, 4, 5)

    var sum = arr.reduce((x, y) => x + y)
    // var s = arr.sum

    println(sum)
  }
}

屏幕截图 2025-10-22 103956.png

(七)reduceLeft-reduceRight

  • reduceLeft是从集合的左侧开始聚合,与reduce等价;reduceRight是从集合的右边开始。

计算最大值和最小值

代码如下

object Base61 {
  /**
   * reduce: 聚合。
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var arr = Array(-1, 20, 30, 14)

    // 求最大值
    val max = arr.reduce((x, y) => if (x > y) x else y)
    println(max)

    // 求最小值
    val min = arr.reduce((x, y) => if (x < y) x else y)
    println(min)
  }
}

(八)fold

  • 作用:fold 是一种集合操作(与reduce类似),用于对集合中的元素进行聚合操作,返回一个单一的结果,需要提供一个初始的“种子”值。

  • 语法:数组.fold(初值)(函数)

计算带初值的累积

代码如下

object Base62 {
  /**
   * fold: 带初始值的reduce
   * fold( )( )
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var arr = Array(1,2,3)

    // 求和
    // val sum = arr.reduce((x,y) => x+y)
    val sum1 = arr.fold(100)((x,y)=>x+y) // 106

    println(sum1)
  }
}

(九)sorted函数

  • 功能:对元素进行排序。它会直接使用元素自身的自然顺序进行排序

  • 语法:新数组 = 原数组.sorted

  • 对数值排序,对字符串排序

  • 代码如下

object Base63 {
  /**
   * sorted: 带初始值的reduce
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var arr = Array(-1,20,3,2,50)
    // 排序
    var arr1 = arr.sorted // 对于数值类型的数组,从小到大升序进行排列

    var arr2 = Array("banana", "zip", "b", "a", "apple")
    // 排序
    var arr3 = arr2.sorted // 对于字符类型的数组,按照字母表的顺序排列
    arr3.foreach(println)
  }
}

(十)sortedWith

如何将Array(-1,0,1,3,2)中的所有元素,按它们到0点的距离排序?
  • 功能:按自定义规则排序

  • 语法:新数组 = 原数组.sortedWith(排序函数)

  • 排序函数:(元素a,元素b)=>Bool。

  • 如果返回 true,则 表示元素a应排在元素b之前。

  • 代码如下

object Base64 {
  /**
   * sortWith函数
   * 自定义排序规则。
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var arr = Array(-1,0,1,3,2)

    // 排序函数:(元素a,元素b)=>Bool。如果返回 true,则表示 元素a 应排在 元素b 之前。
    // var arr1 = arr.sortWith((a,b)=> a到0的距离 < b到0的距离 )

    // 对arr中所有元素按照他们距离 3 的距离的大小从小到大排序
    var arr1 = arr.sortWith( (a,b)=> Math.abs(a-3) < Math.abs(b-3) )

    arr1.foreach(println)
  }
}