[Swift] 고차함수(map, filter, reduce)

 

고차함수
(Higher-order Function)

 

"고차함수란 무엇일까?🤨"


다른 함수를 전달인자(매개변수)로 받거나
함수의 실행 결과를 함수로 변환하는 함수이다.

음..?🧐

함수를 인자로 전달받고.. 함수로 변환한다..?
클로저..?


맞아요..! 이녀석도 일급객체(first-class object)와 연관이 있습니다!🫢



앞서 한 번 더 정리했었던 클로저!

7주차_5일차_앱 개발 숙련_Closure(클로저)_개인공부_TIL

 

Named Closure, Unnamed Closure는 일급객체(일급시민)이기 때문에
함수의 전달인자로 전달할 수 있고, 함수의 결과값으로 반환할 수 있다는 특징을 가지고 있었죠?

이 특징을 코드에서 사용하는 방법이 바로 '고차함수'에요!

제목에서 알 수 있듯 고차함수에는 대표적으로
map, filter, reduce가 있어요.

그 외에도 compactMap, flatMap, forEach 등이 있지만,

우선은 map, filter, reduce를 정리해서
확실하게 알고 넘어가 보도록 합시다!

클로저 개념을 어느 정도 이해하고 있다면,
아마 아래 예시들만 봐도 바로 이해될 간단한 녀석들이에요.ㅎㅎ

---

map

 

map은 컨테이너 내부의 기존 데이터를 변형하여 새로운 컨테이너를 생성하는 함수에요.
(컨테이너: Array, Set, Dictonary와 같은 데이터 타입)

---

바로 예시로 이해해봅시다!

고차함수를 사용해보기 전에 자주 사용했던 for문을 활용해서
String 타입 배열을 Int 타입 배열로 변환해볼게요.

let numbers = ["1", "2", "3", "4", "5"]
var numArray: [Int] = []

for i in numbers {
    if let stringToInt = Int(i) {
        numArray.append(stringToInt)
    }
}

print(numArray) // [1, 2, 3, 4, 5]

이렇게 되겠죠?

이걸 map을 활용해서 변환해보면!

let stringArray = ["1", "2", "3", "4", "5"]
var numberArray: [Int] = []

numberArray = stringArray.map {
    if let stringToInt = Int($0) {
        return stringToInt
    }
    return 0
}

print(numberArray) // [1, 2, 3, 4, 5]

음..? 더 간단해질거라 생각했는데..
별로 차이가 없네.. 라는 생각이 드시죠..?😀


더 간단하게 해볼까요?

numberArray = stringArray.map { Int($0)! }
print("더 간단하게: \(numberArray)") // 더 간단하게: [1, 2, 3, 4, 5]

짠✨ 

---

아래 코드는 방금전 위에서 썼던 코드에요!
표현 방식의 차이입니다!
($를 사용하느냐 안하느냐의 차이)

let stringArray = ["1", "2", "3", "4", "5"]
var numberArray: [Int] = []

numberArray = stringArray.map { a in
    if let stringToInt = Int(a) {
        return stringToInt
    }
    return 0
}

print(numberArray) // [1, 2, 3, 4, 5]

let stringArray = ["1", "2", "3", "4", "5"]
var numberArray: [Int] = []

numberArray = stringArray.map {
    if let stringToInt = Int($0) {
        return stringToInt
    }
    return 0
}

print(numberArray) // [1, 2, 3, 4, 5]

---

이번에는 Int 배열을 2배로 곱해서 배열에 담아보고,
Int 배열을 String 타입으로 변환해서 담아볼게요.


아까와 마찬가지로 먼저 for문을 활용해볼게요!

let nums = [1, 2, 3, 4, 5]
var doubledNums: [Int]
var numsToStirng: [String]

doubledNums = [Int]()
numsToStirng = [String]()

for num in nums {
    doubledNums.append(num * 2)
    numsToStirng.append("\(num)")
}

print(doubledNums) // [2, 4, 6, 8, 10]
print(numsToStirng) // ["1", "2", "3", "4", "5"]

이렇게 되겠죠?
이걸 map을 활용해서 바꿔볼게요.


먼저 요소를 2배로 곱해서 배열에 담기!

doubledNums = nums.map({ (num: Int) -> Int in
    return num * 2
})

print(doubledNums) // [2, 4, 6, 8, 10]

더 간단하게 해보면

doubledNums = nums.map({ $0 * 2 })

print(doubledNums) // // [2, 4, 6, 8, 10]

 
String 타입으로 변환하기

numsToStirng = nums.map({ (num: Int) -> String in
    return "\(num)"
})

print(numsToStirng) // ["1", "2", "3", "4", "5"]

진짜 간단하죠??

예시들을 계속 보고, 직접 몇 번 쳐보면
금방 이해할 수 있을거에요!

---

filter

 

filter는 기존 컨테이너의 요소에 대해서 조건에 만족하는 값을 새로운 컨테이너로 반환해주는 함수에요.
(컨테이너: Array, Set, Dictonary와 같은 데이터 타입)

---

마찬가지로 바로 예시로 이해해봅시다!


1 ~ 10의 숫자에서 홀수만 걸러내서 배열에 담기를
먼저 if 조건문을 활용해서 만들어볼게요!

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
var oddNumbers: [Int] = []

for number in numbers {
    if number % 2 != 0 {
        oddNumbers.append(number)
    }
}

print(oddNumbers) // [1, 3, 5, 7, 9]

이제 filter를 활용해볼게요.

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
let oddNumbers = numbers.filter { $0 % 2 != 0 }

print(oddNumbers) // [1, 3, 5, 7, 9]

진짜 간단해졌죠?

filter { 조건 } 만 써주면,
앞에 선언한 상수에 조건에 해당하는 값을 반환해줍니다!

---

예시를 하나 더 들어볼게요.

String 배열에서 3글자인 String만 추출하는 String 배열을 만들어볼게요!

이번에도 if 조건문을 먼저 활용해볼게요.

let baoFamily = ["푸바오", "아이바오", "러바오", "루이바오", "후이바오"]
var threeLetterBaos: [String] = []

for baos in baoFamily {
    if baos.count == 3 {
        threeLetterBaos.append(baos)
    }
}

print(threeLetterBaos) // ["푸바오", "러바오"]

이제 filter를 활용해볼게요.

let baoFamily = ["푸바오", "아이바오", "러바오", "루이바오", "후이바오"]
let baos = baoFamily.filter { $0.count == 3 }

print(baos) // ["푸바오", "러바오"]

간단하죠??☺️


이렇게 filter는 조건에 해당하는 값을 새로운 컨테이너로 반환해주기 때문에
원하는 데이터를 추출할 때, 편리하게 사용할 수 있어요ㅎㅎ

---

 

reduce

 

reduce는 정의한 클로저를 사용하여 기존의 컨테이너 요소를 결합해서 반환해주는 함수에요.
(컨테이너: Array, Set, Dictonary와 같은 데이터 타입)


다시말해
두 개의 요소들을 하나씩 반복적으로 연산하는 고차함수에요!
이 녀석은 초기값을 써줘야합니다. (기억하기!)

---

예를 들어볼게요!

1 ~ 10까지의 각 요소의 합을 구해볼게요.
역시나 for문으로 먼저 만들어볼게요!

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
var sum = 0

for number in numbers {
    sum += number
}

print(sum) // 55

이제 reduce를 활용해볼까요?

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
let sum = numbers.reduce(0, +)

print(sum) // 55

이렇게 reduce(초기값, 연산자)만 적어주면 돼요!



더하기 말고도 다른 연산자도 가능해요!

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
var multiply = 1

for number in numbers {
    multiply *= number
}

print(multiply) // 120

하지만, 초기값은 1로 바꿔주어야겠죠?
(0에서 곱하면 0이니까!)


똑같이 reduce를 활용해보면?

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
let multiply = numbers.reduce(1, *)

print(multiply) // 120

 

---

앞서 만든 더하기 곱하기를 더 간단하게 해볼게요!

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
let sum = numbers.reduce(0) { $0 + $1 }

print(sum) // 55

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
let mulitply = numbers.reduce(1) { $0 * $1 }

print(mulitply) // 55

이렇게 reduce(초기값) { $0 (연산자) $1}

사용해주시면 돼요!!

이처럼 reduce 함수를 활용하면 누적값을 용이하게 구할 수 있어요.

---

이렇게 map, filter, reduce 함수를 활용하면,
그동안 자주 사용해왔던 반복문, 조건문 등을 보다 코드를 간결하게 만들 수 있을 것 같네요!

---