배열3 - 고차함수
1. 배열 고차 함수
함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 로직 내에 존재하는 조건문과 반복문을 제거하여 복잡성을 해결하고 변수의 사용을 억제하여 상태 변경을 피하려는 프로그래밍 패러다임이다. 조건문이나 반복문은 로직의 흐름을 이해하기 어렵게하여 가독성을 해치고, 변수는 누군가에 의해 언제든지 변경될 수 있어 오류 발생의 근본적 원인이 될 수 있기 때문이다. 함수형 프로그래밍은 결국 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제하여 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높이려는 노력의 일환이라고 할 수 있다.
자바스크립트는 고차 함수를 다수 지원한다. 특히 배열은 매우 유용한 고차 함수를 제공한다.
활용도가 높은 고차 함수들🤓
1-1. Array.prototype.sort
sort 메서드는 배열의 요소를 정렬한다. 원본 배열을 직접 변경하며 정렬된 배열을 반환한다. sort 메서드는 기본적으로 오름차순으로 요소를 정렬한다.
const fruits = ['Banana', 'Orange', 'Apple'];
// 오름차순(ascending)정렬
fruits.sort();
// sort 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.
console.log(fruits); // ['Apple', 'Banana', 'Orange']문자열 요소로 이루어진 배열의 정렬은 아무런 문제가 없다. 하지만 숫자 요소로 이루어진 배열을 정렬할 때는 주의가 필요하다.
const points = [40, 100, 1, 5, 2, 25, 10];
points.sort();
// 숫자 요소로 이루어진 배열은 의도한 대로 정렬되지 않는다.
console.log(points); // [1, 10, 100, 2, 25, 40, 5]sort 메서드의 기본 정렬 순서는 유니코드 코드 포인트의 순서를 따른다. 배열의 요소가 숫자 타입이라 할지라도 배열의 요소를 일시적으로 문자열로 변환한 후 유니코드 코드 포인트의 순서를 기준으로 정렬한다.
['2', '10'].sort(); // ["10", "2"]
[2, 10].sort(); // [10, 2]따라서 숫자 요소를 정렬할 때는 sort 메서드에 정렬 순서를 정의하는 비교 함수를 인수로 전달해야한다. 비교 함수는 양수나 음수 또는 0을 반환해야 한다. 비교 함수의 반환값이 0보다 작으면 비교 함수의 천 번째 인수를 우선 정렬하고, 0이면 정렬하지 않으며, 0보다 크면 두 번째 인수를 우선하여 정렬한다.
const points = [40, 100, 1, 5, 2, 25, 10];
// 숫자 배열의 오름차순 정렬. 비교 함수의 반환값이 0보다 작으면 a를 우선하여 정렬한다.
points.sort((a, b) => a - b);
console.log(points); // [1, 2, 5, 10, 25, 40, 100]
// 숫자 배열에서 최소/최대값 취득
console.log(points[0], points[points.length -1]); // 1 100
// 숫자 배열의 내림차순 정렬. 비교 함수의 반환값이 0보다 작으면 b를 우선하여 정렬한다.
points.sort((a, b) => b - a);
console.log(points); // [100, 40, 25, 10, 5, 2, 1]
// 숫자 배열에서 최소/최대값 취득
console.log(points[points.length - 1], points[0]); // 1 1001-2. Array.prototype.forEach
forEach 메서드는 for 문을 대체할 수 있는 고차 함수다. forEach 메서드는 자신의 내부에서 반복문을 실행한다. forEach 메서드는 반복문을 추상화한 고차 함수로서 내부에서 반복문을 통해 자신을 호출한 배열을 순회하면서 수행해야 할 처리를 콜백 함수로 전달받아 반복 호출한다.
const numbers = [1, 2, 3];
const pows = [];
// forEach 메서드는 numbers 배열의 모든 요소를 순회하면서 콜백 함수를 반복 호출한다.
numbers.forEach(item => pows.push(item ** 2));
console.log(pows); // [1, 4, 9]forEach 메서드의 콜백 함수는 forEach 메서드를 호출한 배열의 요소값과 인덱스, forEach 메서드를 호출한 배열 자체, 즉 this를 순차적으로 전달받을 수 있다. 다시 말해, forEach 메서드는 콜백 함수를 호출할 때 3개의 인수, 즉 forEach 메서드를 호출한 배열의 요소값과 인덱스, forEach 메서드를 호출한 배열(this)을 순차적으로 전달한다.
// forEach 메서드는 콜백 함수를 호출하면서 3개(요소값, 인덱스, this)의 인수를 전달한다.
[1, 2, 3].forEach((item, index, arr) => {
console.log(`요소값: ${item}, 인덱스: ${index}, this: ${JSON.stringify(arr)}`);
});
/*
요소값: 1, 인덱스: 0, this: [1,2,3]
요소값: 2, 인덱스: 1, this: [1,2,3]
요소값: 3, 인덱스: 2, this: [1,2,3]
*/forEach 메서드는 for 문에 비해 성능이 좋지는 않지만 가독성은 더 좋다. 따라서 요소가 대단히 많은 배열을 순회하거나 시간이 많이 걸리는 복잡한 코드 또는 높은 성능이 필요한 경우가 아니라면 for 문 대신 forEach 메서드 사용을 권장한다.
1-3. Array.prototype.map
map 메서드는 자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하면서 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출한다. 그리고 콜백 함수의 반환값들로 구성된 새로운 배열을 반환한다. 이때 원본 배열을 변경되지 않는다.
const numbers = [1, 4, 9];
// map 메서드는 numbers 배열의 모든 요소를 순회하면서 콜백 함수를 반복 호출한다.
// 그리고 콜백 함수의 반환값들로 구성된 새로운 배열을 반환한다.
const roots = numbers.map(item => Math.sqrt(iem));
// 위 코드는 다음과 같다.
// const roots = numbers.map(Math.sqrt);
// map 메서드는 새로운 배열을 반환한다.
console.log(roots); // [1, 2, 3]
// map 메서드는 원본 배열을 변경하지 않는다.
console.log(numbers); // [1, 4, 9]map 메서드는 요소값을 다른 값으로 매핑한 새로운 배열을 생성하기 위한 고차 함수다. map 메서드가 생성하여 반환하는 새로운 배열의 length 프로퍼티 값은 map 메서드를 호출한 해별의 length 프로퍼티 값과 반드시 일치한다. 즉, map 메서드를 호출한 배열과 map 메서드가 생성하여 반환한 배열은 1:1 매핑한다.
1-4. Array.prototype.filter
filter 메서드는 자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하면서 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출한다. 그리고 콜백 함수의 반환값이 true인 요소로만 구성된 새로운 배열을 반환한다. 이때 원본 배열을 변경되지 않는다.
const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
// filter 메서드는 numbers 배열의 모든 요소를 순회하면서 콜백 함수를 반복 호출한다.
// 그리고 콜백 함수의 반환값이 true인 요소로만 구성된 새로운 배열을 반환한다.
// 다음의 경우 numbers 배열에서 홀수인 요소만 필터링한다(1은 true로 평가된다).
const odds = numbers.filter(item => item % 2);
console.log(odds); // [1, 3, 5]filter 메서드는 자신을 호출한 배열에서 필터링 조건을 만족하는 특정 요소만 추출하여 새로운 배열을 만들고 싶을 때 사용한다. 위 예제에서 filter 메서드의 콜백 함수는 요소값을 2로 나눈 나머지를 반환한다. 이때 반환값이 true, 즉 홀수인 요소만 추출하여 새로운 배열을 반환한다.
1-5. Array.prototype.reduce
reduce 메서드는 자신을 호출한 배열을 모든 요소를 순회하며 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출한다. 그리고 콜백 함수의 반환값을 다음 순회 시에 콜백 함수의 첫 번째 인수로 전달하면서 콜백 함수를 호출하여 하나의 결과값을 만들어 반환한다. 이때 원본 배열은 변경되지 않는다.
reduce 메서드는 첫 번째 인수로 콜백 함수, 두 번째 인수로 초기값을 전달받는다. reduce 메서드의 콜백 함수에는 4개의 인수, 초기값 또는 콜백 함수의 이전 반환값, reduce 메서드를 호출한 배열의 요소값과 인덱스, reduce 메서드를 호출한 배열 자체, 즉 this가 전달된다.
// 1부터 4까지 누적을 구한다.
const sum = [1, 2, 3, 4].reduce((accumulator, currentValue, index, array) => accumulator + currentValue, 0);
console.log(sum); // 10reduce 메서드의 콜백 함수는 4개의 인수를 전달받아 배열의 length만큼 총 4회 호출된다.
reduce 메서드는 초기값과 배열의 첫 번째 요소값을 콜백 함수에게 인수로 전달하면서 호출하고 다음 순회에는 콜백 함수의 반환값과 두 번째 요소값을 콜백 함수의 인수로 전달하면서 호출한다. 이러한 과정을 반복하여 reduce 메서드는 하나의 결과값을 반환한다.
reduce 메서드는 자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하며 하나의 결과값을 구해야 하는 경우에 사용한다.
평균구하기)
const values = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
const average = values.reduce((acc, cur, i, {length}) => {
// 마지막 순회가 아니면 누적값을 반환하고 마지막 순회면 누적값으로 평균을 구해 반환한다.
return i === length - 1 ? (acc + cur) / length : acc + cur;
}, 0);
console.log(average); // 3.5최대값 구하기)
const values = [1, 2, 3, 4, 5];
const max = values.reduce((acc, cur) => (acc > cur ? acc : cur), 0);
console.log(max); // 51-6. Array.prototype.some
some 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출한다. 이때 some 메서드는 콜백 함수의 반환값이 단 한 번이라도 참이면 true, 모두 거짓이면 false를 반환한다.
// 배열의 요소 중 10보다 큰 요소가 1개 이상 존재하는지 확인
[5, 10, 15].some(item => item > 10); // true
// 배열의 요소 중 0보다 작은 요소가 1개 이상 존재하는지 확인
[5, 10, 15].some(item => item < 0); // false
// 배열의 요소 중 'banana'가 1개 이상 존재하는지 확인
['apple', 'banana', 'mango'].some(item => item === 'banana'); // true
// some 메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우 언제나 false를 반환한다.
[].some(item => item > 3); // falseforEach, map, filter 메서드와 마찬가지로 some 메서드의 두 번째 인수로 some 메서드의 콜백 함수 내부에서 this로 사용할 객체에 전달할 수 있다. 더 나은 방법은 화살표 함수를 사용하는 것이다.
1-7. Array.prototype.every
every 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출한다. 이때 every 메서드는 콜백 함수의 반환값이 모두 참이면 true, 단 한 번이라도 거짓이면 false를 반환한다.
// 배열의 모든 요소가 3보다 큰지 확인
[5, 10, 15].every(item => item > 3); // true
// 배열의 모든 요소가 10보다 큰지 확인
[5, 10, 15].every(item => item > 10); // false
// every 메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우 언제나 true를 반환한다.
[].every(item => item > 3); // trueforEach, map, filter 메서드와 마찬가지로 every 메서드의 두 번째 인수로 every 메서드의 콜백 함수 내부에서 this로 사용할 객체에 전달할 수 있다. 더 나은 방법은 화살표 함수를 사용하는 것이다.
1-8. Array.prototype.find
ES6에서 도입된 find 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출하여 반환값이 true인 첫 번째 요소를 반환한다. 콜백 함수의 반환값이 true인 요소가 존재하지 않는다면 undefined를 반환한다.
const users = [
{ id: 1, name: 'Lee' },
{ id: 2, name: 'Kim' },
{ id: 2, name: 'Choi' },
{ id: 3, name: 'Park' }
];
// id가 2인 첫 번째 요소를 반환한다. find 메서드는 배열이 아니라 요소를 반환한다.
users.find(user => user.id === 2); // { id: 2, name: 'Kim' }filter 메서드는 콜백함수의 호출 결과가 true인 요소만 추출한 새로운 배열을 반환한다. 따라서 filter 메서드의 반환값은 언제나 배열이다. 하지만 find 메서드는 콜백 함수의 반환값이 true인 첫 번째 요소를 반환하므로 find의 결과값은 배열이 아닌 해당 요소값이다.
1-9. Array.prototype.findIndex
ES6에서 도입된 findIndex 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출하여 반환값이 true인 첫 번째 요소의 인덱스를 반환한다. 콜백 함수의 반환값이 true인 요소가 존재하지 않는다면 -1을 반환한다.
const users = [
{ id: 1, name: 'Lee' },
{ id: 2, name: 'Kim' },
{ id: 2, name: 'Choi' },
{ id: 3, name: 'Park' }
];
// id가 2인 요소의 인덱스를 구한다.
users.findIndex(user => user.id === 2); // 1
// name이 'Park'인 요소의 인덱스를 구한다.
users.findIndex(user => user.name === 'Park'); // 31-10. Array.prototype.flatMap
ES10에서 도입된 flatMap 메서드는 map 메서드를 통해 생성된 새로운 배열을 평탄화한다. 즉, map 메서드와 flat 메서드를 순차적으로 실행하는 효과가 있다.
const arr = ['hello', 'world'];
// map과 flat을 순차적으로 실행
arr.map(x => x.split('')).flat();
// ['h', 'e', 'l', 'l', 'o', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']
// flatMap은 map을 통해 생성된 새로운 배열을 평탄화한다.
arr.flatMap(x => x.split(''));
// ['h', 'e', 'l', 'l', 'o', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']단, flatMap 메서드는 flat 메서드처럼 인수를 전달하여 평탄화 깊이를 지정할 수는 없고 1단계만 평탄화한다. map메서드를 통해 생성된 중첩 배열의 평탄화 깊이를 지정해야 하면 flatMap 메서드를 사용하지 말고 map 메서드와 flat메서드를 각각 호출한다.
모던 자바스크립트 Deep Dive를 읽고 정리한 글입니다😊
