filter とか map とかをどのように読むか

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filter とか map とかをどのように読むか

flatMap ってなんだろ〜って思ってドキュメント見に行っても

func flatMap<SegmentOfResult>(_ transform: (Self.Element) throws -> SegmentOfResult) rethrows -> [SegmentOfResult.Element] where SegmentOfResult : Sequence

って定義されてるけどこれってどうやって読むんじゃ〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜って状態から、なるほどそういうことねって理解できるようになるための考え方.

それぞれの説明はわかりやすさのために let items: Array<Element> という配列に対しての操作という前提で進めます.

filter

関心: Element がある条件を満たすかどうか.

詳細:

このメソッドは protocol Sequence に

func filter(_ isIncluded: (Self.Element) throws -> Bool) -> [Self.Element]

という形で定義されている.

この定義から引数として isIncluded: (Self.Element) throws -> Bool を受け取り、 [Self.Element] を返すことが読み取れる.つまり、 filter の前後で型は変わらない.

引数 isIncluded: (Self.Element) throws -> Bool は Element がある条件を満たすかどうかを示す関数であると読み取れる.

またメソッド名が filter なので条件に当てはまるものを残すことが推測できる(仮に reject だったら除去すると推測できる).

つまり filter の機能はある条件を満たす Element の配列を返すメソッドであることがわかる.

課題

filter を自分で実装してみよう.

extension Array {
    // filter だと名前が被るので `myFilter` にする
    func myFilter(_ isIncluded: (Self.Element) throws -> Bool) -> [Self.Element] {}
        // ここを実装してみよう
    }
}

map

関心: Element を別の型(T)に変えることに関心がある.

詳細:

このメソッドは protocol Sequence に

func map<T>(_ transform: (Self.Element) throws -> T) rethrows -> [T]

という形で定義されている.

この定義から引数として transform: (Self.Element) throws -> T を受け取り、 [T] を返すことが読み取れる. つまり、 map の前後で型は変わらないの前後で型が変わる.

引数 transform: (Self.Element) throws -> T は Element を別の型 T に変換する関数であることが読み取れる.

またメソッド名が map なことからある集合を別の集合に写す写像であることが読み取れることから要素数が変化しないことが読み取れる.

これを読み取るには単語としての map (地図)では無く数学用語としての map に写像という意味があり、写像はある要素を別の集合の特定の要素に結びつける操作のことで、この操作の前後では要素数が変わらない性質があるという前提知識が必要.

つまり map は Element を T に変換した配列を返すメソッドであることがわかる.

課題

map を自分で実装してみよう.

extension Array {
    // map だと名前が被るので `myMap` にする
    func myMap<T>(_ transform: (Self.Element) throws -> T) rethrows -> [T] {
        // ここを実装してみよう
    }
}

compactMap

// TODO

flatMap

// TODO

コラム

filter, map, flatMap, compactMap の適用前後で要素数がどう変化するかの表.

適用後の要素数とは

let src = [1,2,3,4]
let dest = array.map(f)

したときの src の要素数(src.count)に対して dest の要素数(dest.count)がどうなっているかのことである.

以下の表では簡単に示すために src.count は N, dest.count は N' と表現する.

関数	適用後の要素数	説明
filter	N >= N'	元の数より減ることはあるが増えることはない.
map	N = N'	要素数は変わらない
compactMap	N => N'	元の数より減ることはあるが増えることはない. filter と同じ. compactMap は map + filter と等価なのでそこからも推測できる.
flatMap	N = N' | N != N'	要素数は変わらないかもしれないし、減るかもしれないし、増えるかもしれない. 何でも起こりうる. Array(s.map(transform).joined()) と等価.