[오늘의 Swift 지식] 고차 함수 (map, filter, reduce)

고차 함수란?

고차 함수는 다른 함수를 전달 인자로 받거나, 함수 실행의 결과를 함수로 반환하는 함수입니다.

 

스위프트에서 제공하는 고차함수는 map, filter, reduce 3가지가 있으며, 컨테이너 타입 (Array, Set, Dictionary 등)에 구현되어 있습니다.

 

 

map(변형)

map 메서드는 컨테이너 내부에 기존 데이터를 변형(transform)하여 새로운 컨테이너를 생성합니다. 다만, 새로운 컨테이너를 생성한 것이기 때문에 기존의 데이터는 변하지 않습니다.

 

map은 for-in 구문과 큰 차이점은 없지만 map 메서드를 사용하면 코드의 간결성, 재사용 용이성, 컴파일러 최적화 성능이 좋다는 장점이 있습니다.

 

그러면, for-in 문과 map 메서드를 사용한 코드를 비교해봅시다. 😃

 

for-in

let numbers: [Int] = [0, 1, 2, 3]
var doubleNumbers: [Int] = [Int]()
for number in numbers {
	doubleNumbers.append(number * 2)
}

print(doubleNumbers) // [0, 2, 4, 6]
// 아래와 같이 기존의 데이터는 변하지 않음.
print(numbers) // [0, 1, 2, 3]

 

map

let numbers: [Int] = [0, 1, 2, 3]
let doubleNumbers: [Int] = numbers.map { (number: Int) -> Int in
	return number * 2
}

print(doubleNumbers) // [0, 2, 4 ,6]

위의 코드처럼, map 메서드를 사용하면 코드가 더욱 간결해지는 걸 볼 수 있습니다.

 

또한, 위의 코드에서 매개변수 및 반환 타입, 반환 키워드(return)를 생략하고, 후행 클로저를 사용하면 아래와 같이 코드가 더욱 간략해진 걸 볼 수 있습니다.

 

map 축약

let numbers: [Int] = [0, 1, 2, 3]
let doubleNumbers: [Int] = numbers.map { $0 * 2 }

print(doubleNumbers) // [0, 2, 4, 6]
// 동일하게 numbers의 값은 [0, 1, 2, 3]으로 기존의 데이터는 변하지 않음.

 

 

filter(추출)

filter 메서드는 컨테이너 내부에 값을 걸러서 map과 마찬가지로 새로운 컨테이너로 추출합니다. 

 

반환 타입은 boolean 타입이며, true이면 값을 포함하고, false이면 값을 포함하지 않습니다.

 

이번에도 for-in 문과 filter 메서드를 비교해봅시다!

 

for-in

let numbers: [Int] = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
var evenNumbers: [Int] = [Int]()
for number in numbers {
	if number % 2 == 0 {
		evenNumbers.append(number)
	}
}
print(evenNumbers) // [0, 2, 4]
print(numbers) // [0 ,1, 2, 3, 4, 5]

 

filter

let numbers: [Int] = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
let evenNumbers: [Int] = numbers.filter { (number: Int) -> Bool in
	return number % 2 == 0
}
print(evenNumbers) // [0, 2, 4]
print(numbers) // [0, 1, 2, 3, 4, 5]

이처럼 filter 메서드를 사용하면 for-in 문에 비해 코드가 보기 쉽고 간략화된 것을 볼 수 있습니다.

 

그리고 filter 메서드도 map 메서드와 동일하게 생략도 할 수 있습니다.

 

filter 축약

let numbers: [Int] = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
let evenNumbers: [Int] = numbers.filter { $0 % 2 == 0 }
print(evenNumbers) // [0, 2, 4]
print(numbers) // [0, 1, 2, 3, 4, 5]

 

 

reduce(결합)

reduce 메서드는 컨테이너 내부의 요소를 하나로 통합시켜줍니다.

 

첫 번째 매개변수를 통해 초기값을 지정해줄 수 있으며, 정수 배열이라면 연산 결과를 합치고 문자열 배열이라면 문자열을 하나로 통합하는 일을 해줍니다.

 

마찬가지로 for-in과 reduce 메서드를 비교해봅시다

 

for-in

let numbers: [Int] = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
var reduceResult: Int = 0
for number in numbers {
	reduceResult += number
}
print("reduceResult: \(reduceResult)") // reduceResult: 15
print(numbers) // [0, 1, 2, 3, 4, 5]

 

reduce

let numbers: [Int] = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
let reduceResult: Int = numbers.reduce(0) {
	(result: Int, next: Int) -> Int in
	print("\(result) + \(next)")
	return result + next
}

print("reduceResult: \(reduceResult)")
// 0 + 0
// 0 + 1
// 1 + 2
// 3 + 3
// 6 + 4
// 10 + 5
// reduceResult: 15

print(numbers)
// [0, 1, 2, 3, 4, 5]

이 부분은 조금 헷갈릴 수 있으니 설명을 더 적어볼게요 😋

 

numbers 배열에 초기값을 만들어준 후, reduce 메서드 첫 번째 매개변수의 초기값을 0으로 설정해주었으며, 두 번째 매개변수 클로저를 보면 result와 next를 더해서 Int 형태로 반환해주는 코드입니다.

 

이렇게 되면 numbers배열에 있는 각 요소들은 더해지며 reduceResult 변수에 대입됩니다. (여기서 result 매개변수는 누적 값을 뜻하며, next 매개변수는 배열의 요소 값을 뜻합니다. 

 

만약, 초기값인 numbers.reduce(0)를 numbers.reduce(5)로 변경해 주었을 경우, 초기값이 0이 아닌 5이기 때문에 출력 결과는 아래와 같이 나오게 됩니다.

print("reduceResult: \(reduceResult)")
// 5 + 0
// 5 + 1
// 6 + 2
// 8 + 3
// 11 + 4
// 15 + 5
// reduceResult: 20

print(numbers)
// [0, 1, 2, 3, 4, 5]

또한, reduce도 map과 filter와 마찬가지로 아래와 같이 생략하여 축약 표현이 가능합니다. 👍

 

reduce 축약

let numbers: [Int] = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
let reduceResult: Int = numbers.reduce(0) { $0 + $1 }
print(reduceResult) // 15
print(numbers) // [0, 1, 2, 3, 4, 5]

 

 

 

공부한 내용을 바탕으로 정리하다 보니, 오타나 틀린 내용이 있을 수 있습니다.
틀린 내용이나 오타는 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다 :)