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TS 類型體操小冊(cè)掘金排期到 4月份了，有點(diǎn)晚。。。

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所以，我把其中一個(gè)套路提出來作為文章發(fā)了，大家可以提前感受下，到時(shí)候也會(huì)設(shè)置為小冊(cè)的試讀章節(jié)。

這個(gè)套路叫做數(shù)組長度做計(jì)數(shù)，就是用數(shù)組長度實(shí)現(xiàn)加減乘除、各種計(jì)數(shù)，是六大套路里最騷的一個(gè)。

下面是正文(小冊(cè)原文)：

套路四：數(shù)組長度做計(jì)數(shù)

TypeScript 類型系統(tǒng)不是圖靈完備，各種邏輯都能寫么，但好像沒發(fā)現(xiàn)數(shù)值相關(guān)的邏輯。

沒錯(cuò)，數(shù)值相關(guān)的邏輯比較繞，被我單獨(dú)摘了出來，就是這節(jié)要講的內(nèi)容。

這是類型體操的第四個(gè)套路：數(shù)組長度做計(jì)數(shù)。

數(shù)組長度做計(jì)數(shù)

TypeScript 類型系統(tǒng)沒有加減乘除運(yùn)算符，怎么做數(shù)值運(yùn)算呢?

不知道大家有沒有注意到數(shù)組類型取 length 就是數(shù)值。

比如：

而數(shù)組類型我們是能構(gòu)造出來的，那么通過構(gòu)造不同長度的數(shù)組然后取 length，不就是數(shù)值的運(yùn)算么?

TypeScript 類型系統(tǒng)中沒有加減乘除運(yùn)算符，但是可以通過構(gòu)造不同的數(shù)組然后取 length 的方式來完成數(shù)值計(jì)算，把數(shù)值的加減乘除轉(zhuǎn)化為對(duì)數(shù)組的提取和構(gòu)造。

這點(diǎn)可以說是類型體操中最麻煩的一個(gè)點(diǎn)，需要思維做一些轉(zhuǎn)換，繞過這個(gè)彎來。

下面我們就來做一些真實(shí)的案例來掌握它吧。

數(shù)組長度實(shí)現(xiàn)加減乘除

Add

我們知道了數(shù)值計(jì)算要轉(zhuǎn)換為對(duì)數(shù)組類型的操作，那么加法的實(shí)現(xiàn)很容易想到：

構(gòu)造兩個(gè)數(shù)組，然后合并成一個(gè)，取 length。

比如 3 + 2，就是構(gòu)造一個(gè)長度為 3 的數(shù)組類型，再構(gòu)造一個(gè)長度為 2 的數(shù)組類型，然后合并成一個(gè)數(shù)組，取 length。

構(gòu)造多長的數(shù)組是不確定的，需要遞歸構(gòu)造，這個(gè)我們實(shí)現(xiàn)過：

type BuildArray<
    Length extends number, 
    Ele = unknown, 
    Arr extends unknown[] = []
> = Arr['length'] extends Length 
        ? Arr 
        : BuildArray;

類型參數(shù) Length 是要構(gòu)造的數(shù)組的長度。類型參數(shù) Ele 是數(shù)組元素，默認(rèn)為 unknown。類型參數(shù) Arr 為構(gòu)造出的數(shù)組，默認(rèn)是 []。

如果 Arr 的長度到達(dá)了 Length，就返回構(gòu)造出的 Arr，否則繼續(xù)遞歸構(gòu)造。

構(gòu)造數(shù)組實(shí)現(xiàn)了，那么基于它就能實(shí)現(xiàn)加法：

type Add = 
    [...BuildArray,...BuildArray]['length'];

我們拿大一點(diǎn)的數(shù)測試下：

結(jié)果是對(duì)的。

就這樣，我們通過構(gòu)造一定長度的數(shù)組取 length 的方式實(shí)現(xiàn)了加法運(yùn)算。

Subtract

加法是構(gòu)造數(shù)組，那減法怎么做呢?

減法是從數(shù)值中去掉一部分，很容易想到可以通過數(shù)組類型的提取來做。

比如 3 是 [unknown, unknown, unknown] 的數(shù)組類型，提取出 2 個(gè)元素之后，剩下的數(shù)組再取 length 就是 1。

所以減法的實(shí)現(xiàn)是這樣的：

type Subtract = 
    BuildArray extends [...arr1: BuildArray, ...arr2: infer Rest]
        ? Rest['length']
        : never;

類型參數(shù) Num1、Num2 分別是被減數(shù)和減數(shù)，通過 extends 約束為 number。

構(gòu)造 Num1 長度的數(shù)組，通過模式匹配提取出 Num2 長度個(gè)元素，剩下的放到 infer 聲明的局部變量 Rest 里。

取 Rest 的長度返回，就是減法的結(jié)果。

就這樣，我們通過數(shù)組類型的提取實(shí)現(xiàn)了減法運(yùn)算。

Multiply

我們把加法轉(zhuǎn)換為了數(shù)組構(gòu)造，把減法轉(zhuǎn)換為了數(shù)組提取。那乘法怎么做呢?

為了解釋乘法，我去翻了下小學(xué)教材，找到了這樣一張圖：

1 乘以 5 就相當(dāng)于 1 + 1 + 1 + 1 + 1，也就是說乘法就是多個(gè)加法結(jié)果的累加。

那么我們?cè)诩臃ǖ幕A(chǔ)上，多加一個(gè)參數(shù)來傳遞中間結(jié)果的數(shù)組，算完之后再取一次 length 就能實(shí)現(xiàn)乘法：

type Mutiply<
    Num1 extends number,
    Num2 extends number,
    ResultArr extends unknown[] = []
> = Num2 extends 0 ? ResultArr['length']
        : Mutiply, [...BuildArray, ...ResultArr]>;

類型參數(shù) Num1 和 Num2 分別是被加數(shù)和加數(shù)。

因?yàn)槌朔ㄊ嵌鄠€(gè)加法結(jié)果的累加，我們加了一個(gè)類型參數(shù) ResultArr 來保存中間結(jié)果，默認(rèn)值是 []，相當(dāng)于從 0 開始加。

每加一次就把 Num2 減一，直到 Num2 為 0，就代表加完了。

加的過程就是往 ResultArr 數(shù)組中放 Num1 個(gè)元素。

這樣遞歸的進(jìn)行累加，也就是遞歸的往 ResultArr 中放元素。

最后取 ResultArr 的 length 就是乘法的結(jié)果。

就這樣，我們通過遞歸的累加實(shí)現(xiàn)了乘法。

Divide

乘法是遞歸的累加，那減法不就是遞歸的累減么?

我再去翻了下小學(xué)教材，找到了這樣一張圖：

我們有 9 個(gè)蘋果，分給美羊羊 3 個(gè)，分給懶羊羊 3 個(gè)，分給沸羊羊 3 個(gè)，最后剩下 0 個(gè)。所以 9 / 3 = 3。

所以，除法的實(shí)現(xiàn)就是被減數(shù)不斷減去減數(shù)，直到減為 0，記錄減了幾次就是結(jié)果。

也就是這樣的：

type Divide<
    Num1 extends number,
    Num2 extends number,
    CountArr extends unknown[] = []
> = Num1 extends 0 ? CountArr['length']
        : Divide, Num2, [unknown, ...CountArr]>;

類型參數(shù) Num1 和 Num2 分別是被減數(shù)和減數(shù)。

類型參數(shù) CountArr 是用來記錄減了幾次的累加數(shù)組。

如果 Num1 減到了 0 ，那么這時(shí)候減了幾次就是除法結(jié)果，也就是 CountArr['length']。

否則繼續(xù)遞歸的減，讓 Num1 減去 Num2，并且 CountArr 多加一個(gè)元素代表又減了一次。

這樣就實(shí)現(xiàn)了除法：

就這樣，我們通過遞歸的累減并記錄減了幾次實(shí)現(xiàn)了除法。

做完了加減乘除，我們?cè)賮碜鲆恍﹦e的數(shù)值計(jì)算的類型體操。

數(shù)組長度實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)

StrLen

數(shù)組長度可以取 length 來得到，但是字符串類型不能取 length，所以我們來實(shí)現(xiàn)一個(gè)求字符串長度的高級(jí)類型。

字符串長度不確定，明顯要用遞歸。每次取一個(gè)并計(jì)數(shù)，直到取完，就是字符串長度。

type StrLen<
    Str extends string,
    CountArr extends unknown[] = []
> = Str extends `${string}${infer Rest}` 
    ? StrLen 
    : CountArr['length']

類型參數(shù) Str 是待處理的字符串。類型參數(shù) CountArr 是做計(jì)數(shù)的數(shù)組，默認(rèn)值 [] 代表從 0 開始。

每次通過模式匹配提取去掉一個(gè)字符之后的剩余字符串，并且往計(jì)數(shù)數(shù)組里多放入一個(gè)元素。遞歸進(jìn)行取字符和計(jì)數(shù)。

如果模式匹配不滿足，代表計(jì)數(shù)結(jié)束，返回計(jì)數(shù)數(shù)組的長度 CountArr['length']。

這樣就能求出字符串長度：

GreaterThan

能夠做計(jì)數(shù)了，那也就能做兩個(gè)數(shù)值的比較。

我們往一個(gè)數(shù)組類型中不斷放入元素取長度，如果先到了 A，那就是 B 大，否則是 A 大：

type GreaterThan<
    Num1 extends number,
    Num2 extends number,
    CountArr extends unknown[] = []
> = Num1 extends Num2 
    ? false
    : CountArr['length'] extends Num2
        ? true
        : CountArr['length'] extends Num1
            ? false
            : GreaterThan;

類型參數(shù) Num1 和 Num2 是待比較的兩個(gè)數(shù)。

類型參數(shù) CountArr 是計(jì)數(shù)用的，會(huì)不斷累加，默認(rèn)值是 [] 代表從 0 開始。

如果 Num1 extends Num2 成立，代表相等，直接返回 false。

否則判斷計(jì)數(shù)數(shù)組的長度，如果先到了 Num2，那么就是 Num1 大，返回 true。

反之，如果先到了 Num1，那么就是 Num2 大，返回 false。

如果都沒到就往計(jì)數(shù)數(shù)組 CountArr 中放入一個(gè)元素，繼續(xù)遞歸。

這樣就實(shí)現(xiàn)了數(shù)值比較。

當(dāng) 3 和 4 比較時(shí)：

當(dāng) 6 和 4 比較時(shí)：

Fibonacci談到了數(shù)值運(yùn)算，就不得不提起經(jīng)典的 Fibonacci 數(shù)列的計(jì)算。

Fibonacci

數(shù)列是 1、1、2、3、5、8、13、21、34、…… 這樣的數(shù)列，有當(dāng)前的數(shù)是前兩個(gè)數(shù)的和的規(guī)律。

F(0) = 1，F(xiàn)(1) = 1, F(n) = F(n - 1) + F(n - 2)(n ≥ 2，n ∈ N*)

也就是遞歸的加法，在 TypeScript 類型編程里用構(gòu)造數(shù)組來實(shí)現(xiàn)這種加法：

type FibonacciLoop<
    PrevArr extends unknown[], 
    CurrentArr extends unknown[], 
    IndexArr extends unknown[] = [], 
    Num extends number = 1
> = IndexArr['length'] extends Num
    ? CurrentArr['length']
    : FibonacciLoop 

type Fibonacci = FibonacciLoop<[1], [], [], Num>;

類型參數(shù) PrevArr 是代表之前的累加值的數(shù)組。類型參數(shù) CurrentArr 時(shí)代表當(dāng)前數(shù)值的數(shù)組。

類型參數(shù) IndexArr 用于記錄 index，每次遞歸加一，默認(rèn)值是 []，代表從 0 開始。

類型參數(shù) Num 代表求數(shù)列的第幾個(gè)數(shù)。

判斷當(dāng)前 index 也就是 IndexArr['length'] 是否到了 Num，到了就返回當(dāng)前的數(shù)值 CurrentArr['length']。

否則求出當(dāng)前 index 對(duì)應(yīng)的數(shù)值，用之前的數(shù)加上當(dāng)前的數(shù) [...PrevArr, ... CurrentArr]。

然后繼續(xù)遞歸，index + 1，也就是 [...IndexArr, unknown]。

這就是遞歸計(jì)算 Fibinacci 數(shù)列的數(shù)的過程。

可以正確的算出第 8 個(gè)數(shù)是 21:

總結(jié)

TypeScript 類型系統(tǒng)沒有加減乘除運(yùn)算符，所以我們通過數(shù)組類型的構(gòu)造和提取，然后取長度的方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)值運(yùn)算。

我們通過構(gòu)造和提取數(shù)組類型實(shí)現(xiàn)了加減乘除，也實(shí)現(xiàn)了各種計(jì)數(shù)邏輯。

用數(shù)組長度做計(jì)數(shù)這一點(diǎn)是 TypeScript 類型體操中最麻煩的一個(gè)點(diǎn)，也是最容易讓新手困惑的一個(gè)點(diǎn)。

標(biāo)題名稱：TypeScript類型體操：數(shù)組長度實(shí)現(xiàn)數(shù)值運(yùn)算
文章出自：http://www.dlmjj.cn/article/dpjeicp.html