Swift: 배열의 reduce
스위프트(Swift)에서 배열(Array)의 reduce 기능은 배열을 순회하면서 누산기(accumulator)에 값을 계속 쌓아놓고 최종적으로 누산기의 값을 반환하는 reducer의 기능을 수행하는 고차 함수입니다. reducer의 사전적 의미와 매칭이 잘 안되는데 어떤 물질에서 원액(누산기의 값)만 추출한다는 의미로 생각하면 될 것 같습니다.
누산기의 값은 줄어들지 않으며 리턴식은 누산기에 합산됩니다. 그리고 마지막까지 순회한 후 최종적으로 누산기의 값만을 반환한다는 특성을 지니고 있습니다.
형태
Swift의 reduce는 두 가지 형태가 있습니다.
제 1형태
func reduce<Result>(_ initialResult: Result, _ nextPartialResult: (Result, Element) throws -> Result) rethrows -> Result
initialResult
초기 누적 값으로 사용할 값입니다.initialResult는 클로저가 처음 실행될 때nextPartialResult에 전달됩니다.nextPartialResult
누적 값과 시퀀스의 요소(element)를 새로운 누적 값으로 결합하는 클로저입니다. 다음 번nextPartialResult종료 시 사용되거나 호출자에게 반환됩니다.nextPartialResult클로저의 다음 호출(call)에 사용되거나 호출자(call)에게 반환됩니다. (요약하면 결합 작업을 수행하는 클로저입니다,)
제 2형태
func reduce<Result>(into initialResult: Result, _ updateAccumulatingResult: (inout Result, Element) throws -> ()) rethrows -> Result
initialResult
초기 누적 값으로 사용할 값입니다.updateAccumulatingResult
시퀀스의 요소로 누적 값을 업데이트하는 클로저입니다.
두 방식의 큰 차이점이라면 첫 번째 방식은 nextPartialResult 클로저 함수에서 Result를 변경할 수 없습니다. (let 변수) 그리고 클로저 함수는 리턴값을 반환해야 하며, 그 리턴값이 새로운 누적 결과(accumulated result)로 진행됩니다. 두 번쨰 방식은 initialResult가 변경 가능하며(inout) updateAccumulatingResult 클로저 함수에서 따로 리턴값을 요구하지 않습니다.
예제 코드를 보면 차이점을 바로 알 수 있습니다.
아래 예제들은 자바스크립트의 배열 reduce 에서도 동일한 예제로 다루고 있으니 자바스크립트에 관심있으면 읽어보는 것을 추천드립니다.
예제 1) 배열의 숫자 더하기
let arr = [0, 1, 4, 6, 8, 10]
let sum = arr.reduce(0) { partialResult, currentValue in
return partialResult + currentValue
}
// 합계(sum): 29
let sum2 = arr.reduce(into: 0) { partialResult, currentValue in
partialResult += currentValue
}
// 합계(sum2): 29
예제 2) 배열 내 객체의 숫자 더하기
let xyArr = [
["x": 1, "y": 0],
["x": 2, "y": 5],
["x": 3, "y": 11],
]
// x 값만 더하기 (1형태)
let xSum = xyArr.reduce(0) { partialResult, currentValue in
return partialResult + currentValue["x"]!
}
// 결과: 6
// x 값만 더하기 (2형태)
let xSum2 = xyArr.reduce(into: 0) { partialResult, currentValue in
partialResult += currentValue["x"]!
}
// 결과: 6
xyArr에서x의 값만 더하는 방법입니다.
// x, y 각각 더하고 딕셔너리로 결과 반환 (1형태)
let xySum = xyArr.reduce(["x": 0, "y": 0]) { partialResult, currentValue in
// partialResult["x"]! += 1
// Left side of mutating operator isn't mutable: 'partialResult' is a 'let' constant
var partialResultCopy = partialResult
partialResultCopy["x"]! += currentValue["x"]!
partialResultCopy["y"]! += currentValue["y"]!
return partialResultCopy
}
// 결과: ["x": 6, "y": 16]
// x, y 각각 더하고 딕셔너리로 결과 반환 (2형태)
let xySum2 = xyArr.reduce(into: ["x": 0, "y": 0]) { partialResult, currentValue in
partialResult["x"]! += currentValue["x"]!
partialResult["y"]! += currentValue["y"]!
}
// 결과: ["x": 6, "y": 16]
xyArr에서x의 값과y의 값을 각각 더한 뒤, 새로운 딕셔너리를 만들어 각 값에 대한 합을 저장하는 예제입니다.- 앞서 언급했듯이 1형태에서는
initialResult(["x": 0, "y": 0])이 변형 불가능한(immutable)let변수입니다. 따라서 최초에 딕셔너리를 만들더라도 직접 값을 변형할 수 없고 새로운 객체를 복사한 다음 그 복사한 객체를 리턴값으로 할당하는 식으로 번거로운 작업을 진행해야 합니다. - 반면 2형태는
initialResult를 직접 변형할 수 있으므로 코드가 훨씬 간결해집니다. 이를 통해 딕셔너리 타입 등 내부 원소 자체가 변형될 필요가 있는 경우에는 2형태가 적합하다는 것을 알 수 있습니다. - 이 글에서는 1형태, 2형태 모두 작성하였지만 결과값이 배열 또는 딕셔너리 타입인 경우 2형태를 사용하는 것을 추천합니다.
예제 3) 2차원 배열 펼치기 (1차원으로 평탄화)
let twoDimArray: [[Any]] = [[0, 4], ["x", "y"], ["zz"]]
// 1형태
twoDimArray.reduce([]) { partialResult, currentValue in
return partialResult + currentValue
}
// 결과: [0, 4, "x", "y", "zz"]
// 2형태
twoDimArray.reduce(into: []) { partialResult, currentValue in
partialResult.append(currentValue)
}
// 결과
[[0, 4], ["x", "y"], ["zz"]]
- 1형태 코드에서 Swift에서 배열끼리 합칠 때
+연산자를 사용할 수 있습니다.
예제 4) 중복 원소 몇 개인지 세기
let names = ["Alice", "Bob", "Tiff", "Bruce", "Alice", "Alice", "Tiff"]
// 1형태
names.reduce([String: Int]()) { partialResult, currentValue in
var partialResult = partialResult
partialResult[currentValue, default: 0] += 1
return partialResult
}
// 2형태
names.reduce(into: [String: Int]()) { partialResult, currentValue in
partialResult[currentValue, default: 0] += 1
}
// 결과: ["Bob": 1, "Bruce": 1, "Tiff": 2, "Alice": 3]
- 결과값이 딕셔너리 타입이므로 2형태로 사용하는 것이 훨씬 간편합니다.
[String:Int]()와 같이 사용하면 해당 타입의 빈 딕셔너리 객체를 생성할 수 있습니다.partialResult[currentValue, default: 0]이 부분에서default는 해당 키가 존재하지 않는 경우nil을 반환하는 대신default값을 가지는 원소를 즉석에서 생성합니다. 이렇게 하면 새로운 키를 가지는 원소에+=연산자를 사용할 수 있습니다.
예제 5) Person을 나이(age)별로 분류
struct Person {
let name: String
let age: Int
}
let people = [
Person(name: "Alice", age: 21),
Person(name: "Max", age: 20),
Person(name: "Jane", age: 20),
]
// 1형태
people.reduce( [Int: [Person]]() ) { partialResult, currentPerson in
var partialResult = partialResult
partialResult[currentPerson.age, default: []].append(currentPerson)
return partialResult
}
// 2형태
people.reduce(into: [Int: [Person]]() ) { partialResult, currentPerson in
partialResult[currentPerson.age, default: []].append(currentPerson)
}
[Int: [Person]] 타입의 결과
예제 6) 객체에서 배열을 뽑아 연결하기
struct Reader {
let name: String
let books: [String]
let age: Int
}
let readers = [
Reader(name: "Anna", books: ["Bible", "Harry Potter"], age: 21),
Reader(name: "Bob", books: ["War and Peace", "Romeo and Juliet"], age: 21),
Reader(name: "Anna", books: ["The Lord of the Rings", "The Shining"], age: 21),
]
// 1형태
readers.reduce([]) { partialResult, currentReader in
return partialResult + currentReader.books
}
// 2형태
readers.reduce(into: []) { partialResult, currentReader in
partialResult += currentReader.books
}
[String] 타입의 결과
예제 7) 배열의 중복값 제거
let numArr = [1, 2, 1, 6, 2, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 7, 4, 4]
// 1형태
numArr.sorted().reduce([Int]()) { partialResult, currentValue in
var partialResult = partialResult
// partialResult 배열의 길이가 0이거나, partialResult 배열의 마지막 원소가 현재 원소랑 같지 않다면
if(partialResult.count == 0 || partialResult[partialResult.count - 1] != currentValue) {
partialResult.append(currentValue)
}
return partialResult
}
// 2형태
numArr.sorted().reduce(into: [Int]()) { partialResult, currentValue in
// partialResult 배열의 길이가 0이거나, partialResult 배열의 마지막 원소가 현재 원소랑 같지 않다면
if(partialResult.count == 0 || partialResult[partialResult.count - 1] != currentValue) {
partialResult.append(currentValue)
}
}
// 결과: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
- 인접한 원소 간 비교 작업을 통해 중복값을 제거하므로 작업 수행 전 배열을 정렬해야 정상 동작합니다.
- 참고)
Set을 이용한 중복제거 –Set(numArr).sorted()
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