Swift：Lazily封装了map，filter，flatMap的链

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我有一份动物名单：

let animals = ["bear", "dog", "cat"]

以及一些转换该列表的方法：

typealias Transform = (String) -> [String]

let containsA: Transform = { $0.contains("a") ? [$0] : [] }
let plural:    Transform = { [$0 + "s"] }
let double:    Transform = { [$0, $0] }

稍微说一下，它们分别类似于过滤器（输出0或1个元素），映射（正好是1个元素）和平面图（多于1个元素），但是以统一的方式定义，以便可以一致地处理它们。

我想创建一个惰性迭代器，它将这些变换的数组应用于动物列表：

extension Array where Element == String {
  func transform(_ transforms: [Transform]) -> AnySequence<String> {

    return AnySequence<String> { () -> AnyIterator<String> in
      var iterator = self
        .lazy
        .flatMap(transforms[0])
        .flatMap(transforms[1])
        .flatMap(transforms[2])
        .makeIterator()

      return AnyIterator {
        return iterator.next()
      }
    }
  }
}

这意味着我可以懒惰地做：

let transformed = animals.transform([containsA, plural, double])

并检查结果：

print(Array(transformed))

我很高兴这是多么简洁，但很明显：

        .flatMap(transforms[0])
        .flatMap(transforms[1])
        .flatMap(transforms[2])

是一个问题，因为它意味着转换函数只适用于3个转换的数组。

编辑：我试过：

  var lazyCollection = self.lazy
  for transform in transforms {
    lazyCollection = lazyCollection.flatMap(transform) //Error
  }
  var iterator = lazyCollection.makeIterator()

但在标记的行上我得到错误：

无法分配类型'LazyCollection <FlattenCollection <LazyMapCollection <Array <String>，[String] >>>'的值以键入'LazyCollection <Array <String >>'

我理解，因为每次循环时都会添加另一个平面图，因此类型正在发生变化。

如何使变换函数与任意数量的变换数组一起使用？

一个有限数量的变换的WET解决方案将是（但是YUK！）

  switch transforms.count {
  case 1:
    var iterator = self
      .lazy
      .flatMap(transforms[0])
      .makeIterator()
    return AnyIterator {
      return iterator.next()
    }
  case 2:
    var iterator = self
      .lazy
      .flatMap(transforms[0])
      .flatMap(transforms[1])
      .makeIterator()
    return AnyIterator {
      return iterator.next()
    }
  case 3:
    var iterator = self
      .lazy
      .flatMap(transforms[0])
      .flatMap(transforms[1])
      .flatMap(transforms[2])
      .makeIterator()
    return AnyIterator {
      return iterator.next()
    }
  default:
    fatalError(" Too many transforms!")
  }

整码：

let animals = ["bear", "dog", "cat"]

typealias Transform = (String) -> [String]

let containsA: Transform = { $0.contains("a") ? [$0] : [] }
let plural:    Transform = { [$0 + "s"] }
let double:    Transform = { [$0, $0] }

extension Array where Element == String {
  func transform(_ transforms: [Transform]) -> AnySequence<String> {

    return AnySequence<String> { () -> AnyIterator<String> in
      var iterator = self
        .lazy
        .flatMap(transforms[0])
        .flatMap(transforms[1])
        .flatMap(transforms[2])
        .makeIterator()

      return AnyIterator {
        return iterator.next()
      }
    }
  }
}

let transformed = animals.transform([containsA, plural, double])

print(Array(transformed))
swift functional-programming flatmap
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另一种实现你想要的方法：

编辑：我试过：

var lazyCollection = self.lazy
for transform in transforms {
    lazyCollection = lazyCollection.flatMap(transform) //Error
}
var iterator = lazyCollection.makeIterator()

你非常接近你的目标，如果错误行中的两种类型都是可分配的，那么你的代码就可以了。

稍作修改：

var lazySequence = AnySequence(self.lazy)
for transform in transforms {
    lazySequence = AnySequence(lazySequence.flatMap(transform))
}
var iterator = lazySequence.makeIterator()

或者你可以在这里使用reduce：

var transformedSequence = transforms.reduce(AnySequence(self.lazy)) {sequence, transform in
    AnySequence(sequence.flatMap(transform))
}
var iterator = transformedSequence.makeIterator()

整个代码是：

（编辑修改以包括Martin R.的建议）

let animals = ["bear", "dog", "cat"]

typealias Transform<Element> = (Element) -> [Element]

let containsA: Transform<String> = { $0.contains("a") ? [$0] : [] }
let plural:    Transform<String> = { [$0 + "s"] }
let double:    Transform<String> = { [$0, $0] }

extension Sequence {
    func transform(_ transforms: [Transform<Element>]) -> AnySequence<Element> {
        return transforms.reduce(AnySequence(self)) {sequence, transform in
            AnySequence(sequence.lazy.flatMap(transform))
        }
    }
}

let transformed = animals.transform([containsA, plural, double])

print(Array(transformed))
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如果在Sequence协议（而不是Array）上定义方法，则可以递归地应用转换。如果转换参数被定义为where Element == String的数组，则不需要约束(Element) -> [Element]。

extension Sequence {
    func transform(_ transforms: [(Element) -> [Element]]) -> AnySequence<Element> {
        if transforms.isEmpty {
            return AnySequence(self)
        } else {
            return lazy.flatMap(transforms[0]).transform(Array(transforms[1...]))
        }
    }
}
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如何将其完全融入功能世界？例如，使用（动态）函数调用链，如filter(containsA) | map(plural) | flatMap(double)。

通过一些可重用的通用代码，我们可以实现一些不错的东西。

让我们开始推广一些序列和延迟序列操作来释放函数：

func lazy<S: Sequence>(_ arr: S) -> LazySequence<S> {
    return arr.lazy
}

func filter<S: Sequence>(_ isIncluded: @escaping (S.Element) throws -> Bool) -> (S) throws -> [S.Element] {
    return { try $0.filter(isIncluded) }
}

func filter<L: LazySequenceProtocol>(_ isIncluded: @escaping (L.Elements.Element) -> Bool) -> (L) -> LazyFilterSequence<L.Elements> {
    return { $0.filter(isIncluded) }
}

func map<S: Sequence, T>(_ transform: @escaping (S.Element) throws -> T) -> (S) throws -> [T] {
    return { try $0.map(transform) }
}

func map<L: LazySequenceProtocol, T>(_ transform: @escaping (L.Elements.Element) -> T) -> (L) -> LazyMapSequence<L.Elements, T> {
    return { $0.map(transform) }
}

func flatMap<S: Sequence, T: Sequence>(_ transform: @escaping (S.Element) throws -> T) -> (S) throws -> [T.Element] {
    return { try $0.flatMap(transform) }
}

func flatMap<L: LazySequenceProtocol, S: Sequence>(_ transform: @escaping (L.Elements.Element) -> S) -> (L) -> LazySequence<FlattenSequence<LazyMapSequence<L.Elements, S>>> {
    return { $0.flatMap(transform) }
}

请注意，懒惰序列对应物比常规Sequence更冗长，但这是由于LazySequenceProtocol方法的冗长。

通过上面我们可以创建接收数组和返回数组的泛型函数，这种类型的函数非常适合流水线操作，所以让我们定义一个管道操作符：

func |<T, U>(_ arg: T, _ f: (T) -> U) -> U {
    return f(arg)
}

现在我们只需要为这些函数提供一些东西，但要实现这一点，我们需要对Transform类型进行一些调整：

typealias Transform<T, U> = (T) -> U

let containsA: Transform<String, Bool> = { $0.contains("a") }
let plural:    Transform<String, String> = { $0 + "s" }
let double:    Transform<String, [String]> = { [$0, $0] }

有了上述所有功能，事情变得简单明了：

let animals = ["bear", "dog", "cat"]
let newAnimals = lazy(animals) | filter(containsA) | map(plural) | flatMap(double)
print(Array(newAnimals)) // ["bears", "bears", "cats", "cats"]
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