Теория: Агрегация

Последняя функция из нашей тройки — array_reduce или свертка. В других языках она называется accumulate или fold. Эта функция используется для агрегации. Она устроена немного сложнее, чем map и filter, но сохраняет общий подход с передачей функции.

Как обычно, начнем с примера на циклах. Реализуем код, находящий самого взрослого пользователя:

<?php
$users = [
    ['name' => 'Igor', 'age' => 19],
    ['name' => 'Danil', 'age' => 4],
    ['name' => 'Vovan', 'age' => 4],
    ['name' => 'Matvey', 'age' => 16],
];

$oldest = $users[0];
foreach ($users as $user) {
    if ($user['age'] > $oldest['age']) {
        $oldest = $user;
    }
}
print_r($oldest); // => ['name' => 'Igor', 'age' => 19]

Основное отличие агрегации от отображения и фильтрации заключается в том, что результатом агрегации может быть любой тип данных — как примитивный, так и составной. Например, результатом может быть массив. Кроме того, агрегация нередко подразумевает инициализацию начальным значением. В примере выше она выполняется на строчке $oldest = $users[0];.

Посмотрим еще один пример агрегации — группировку имен пользователей по возрасту:

<?php
$users = [
    ['name' => 'Petr', 'age' => 4],
    ['name' => 'Igor', 'age' => 19],
    ['name' => 'Vovan', 'age' => 4],
    ['name' => 'Matvey', 'age' => 16],
];

$usersByAge = [];
foreach ($users as $user) {
    $usersByAge[$user['age']][] = $user['name'];
}
print_r($usersByAge);
# => Array
# (
#     [4] => Array
#         (
#             [0] => Petr
#             [1] => Vovan
#         )
#
#     [19] => Array
#         (
#             [0] => Igor
#         )
#
#     [16] => Array
#         (
#             [0] => Matvey
#         )
#
# )

В этом примере результатом агрегации становится массив массивов, который в самом начале инициируется пустым массивом. Значение, которое накапливает результат агрегации, принято называть словом аккумулятор. В примерах выше это $oldest и $usersByAge.

Реализуем первый пример, используя array_reduce:

<?php

$oldest = array_reduce($users, function ($acc, $user) {
    return $user['age'] > $acc['age'] ? $user : $acc;
}, $users[0]);
print_r($oldest); // => ['name' => 'Igor', 'age' => 19]

Функция array_reduce принимает на вход три параметра. Два из них уже традиционны — это коллекция и функция-обработчик, а вот третьим выступает начальное значение аккумулятора. Поиск самого взрослого пользователя аналогичен поиску максимального или минимального числа в массиве. Соответственно, аккумулятор должен быть инициализирован первым пользователем. Этот же аккумулятор возвращается наружу.

Колбэк-функция, передаваемая в array_reduce — это самая важная часть и ключ к пониманию работы всего механизма агрегации. Она принимает на вход два значения:

• Текущее значение аккумулятора
• Текущий обрабатываемый элемент

Задача функции — вернуть новое значение аккумулятора. При этом array_reduce никак не анализирует содержимое аккумулятора. Все, что она делает — она передает значение аккумулятора в каждый новый вызов, пока не будет обработана вся коллекция, и в конце концов вернет его наружу. Подчеркнем, что возвращать аккумулятор надо всегда, даже если он не изменился.

Второй пример с использованием array_reduce выглядит так:

<?php

$usersByAge = array_reduce($users, function ($acc, $user) {
    $acc[$user['age']][] = $user['name'];
    return $acc;
}, []);
print_r($usersByAge);

Код практически не изменился. Как видите, ушел цикл и появился возврат аккумулятора из анонимной функции.

Перейдем к реализации:

<?php

function myReduce($coll, callable $callback, $init = null)
{
    $acc = $init;
    foreach ($coll as $item) {
        $acc = $callback($acc, $item); // Заменяем старый аккумулятор новым
    }
    return $acc;
}

Функция array_reduce очень мощная. Формально, можно работать, используя только ее, потому что она может заменить отображение и фильтрацию. Но делать так не стоит. Агрегация управляет состоянием (аккумулятором) явно. Такой код всегда сложнее и требует больше действий. Поэтому, если задачу возможно решить отображением или фильтрацией, то так и нужно делать.