【CodeWars 总结1】 超长数字计算
2014.09.30
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CodeWars（附带我邀请码的地址） 是一个在线做题的网站，提供一些问题，然后让你用代码（支持 JS、Java、Ruby、Python 等）来解决这个问题。当你编写好函数并 submit，它会为代码做单元测试判断是否正确。如果正确就可以提交代码，这时候可以看到别人写的代码。
一般的来说，等你 submit 之后，看到排名第一的答案，会真真正正的感觉自己写了一坨翔。而仔细思考学习别人的代码，就是一种进步。决定每过一段时间刷一下 CodeWars 然后总结，记录一些精彩的技巧（Tips，一些技巧）和解决方案（Solution，一个思路）。
##Tips
精确判断 JavaScript 值的类型
提到判断类型，立马想到 typeof 但是这种方式判断出来的特别不准，例如：
| var a = {'b':2}; typeof a; //-> "object" a = ['b','c']; typeof a; //-> "object" |
可以使用 toString 方法：
| var a = ['b','c']; Object.prototype.toString.call(a); |
之后会返回 "[object Array]" 这个值是绝对准确的，详情请看：Example: Using toString() to detect object class。
此外，配合使用 typeof 和 instanceof 也可以判断某些特定的类型，前提是你对它们俩足够了解，不然可能会判断出错。
String 也有 length 属性及善用三目运算
这个有点丢人，做题才知道的。有道题是将溢出字符截掉替换成 ... ，我的版本是：
| function solution(string,limit){ var newStr; if ( string.split('').length <= limit ) { newStr = string; }else{ newStr = string.substring(0,limit)+'...'; } return newStr; } |
先把字符串切割成了数组，再用 length 属性来判断位数，然后就是常规的 if 语句。太过于臃肿，而最佳答案简单明了：
| function solution(string,limit){ return string.length > limit ? string.substr(0,limit) + "..." : string; } |
善用 Array 的函数
遇到数组有关操作，脑子第一反应不要再是嵌套 for 循环了，Array 类型提供了一些遍历有关的函数，好好使用可以省下很多麻烦，主要有：
- Array.prototype.forEach() ： 把数组每个元素丢到一个处理 function 里面，相当于 for 循环。
- Array.prototype.every() ： 所有数组元素处理后全部 return true，那么就 return true，有点像 &&。
- Array.prototype.some() ： 只要一个数组元素处理后 return true，那么就 return true，有点像 ||。
- Array.prototype.filter() ： 将处理时 return true 的数组元素拿出来组成一个新数组。
- Array.prototype.map() ： 对每个数组元素进行处理，并组成一个新数组。
- Array.prototype.reduce() ： 像一个累加器一样，把数组元素全部加起来（从左向右）。
- Array.prototype.reduceRight() ： 同上，顺序从右向左。
有这么多辅助函数，处理 Array 几乎用不到 for 语句，例如有道题是要求判断某个值是否存在与一个多层数组（locate([‘a’,’b’,[‘c’,’d’,[‘e’]]],’e’); // should return true），一开始的思路就是常规的，先把多重数组递归创建一个单层的数组，然后 for 循环比对返回，于是拉出了这么一坨：
| var locate = function(arr,value){ var tempArr = [], flag = false; fullArr(arr); function fullArr(arr){ for( var i = 0; i < arr.length; i++ ){ if( typeof arr[i] !== 'object' ){ tempArr.push(arr[i]); }else{ fullArr(arr[i]); } } } for( var j = 0; j < tempArr.length; j++ ){ if( !flag && value === tempArr[j] ){ flag = true; break; }else{ flag = false; } } return flag; } |
看到排名第一的答案，当场尿了：
| var locate = function(arr, v) { return arr.some(function(e) { return Array.isArray(e) ? locate(e, v) : e === v; }); } |
一个 some ，判断如果有一个 return true 就表示有这个值，将每一个值传递进去，如果还是数组，递归调用这个，否则就返回，简直帅爆！
再来一个统计字符串每个字母出现次数的函数：
| function count (string) { var count = {}; string.split('').forEach(function(s) { count[s] ? count[s]++ : count[s] = 1; }); return count; } |
善用这些函数还可以创建一些辅助函数：
| Array.prototype.square = function () { return this.map(function(n) { return n*n; }); } Array.prototype.average = function () { return this.sum() / this.length; } Array.prototype.sum = function () { return this.reduce(function(a, b) { return a + b; }, 0); } Array.prototype.even = function () { return this.filter(function(item) { return 0 == item % 2; }); } Array.prototype.odd = function () { return this.filter(function(item) { return 0 != item % 2; }); } |
扔掉 for 吧！
Solution
有个问题需要将字符串（大数字）计算相加并转换成字符串，传递的参数是字符串，马上想到的思路就是用 parseInt 这类函数转换类型相加，但遇到了大数字就不能直接这么办了。所以本次 Solution 就来解决 JS 大数字计算。
JS 的数字计算坑比较多的，浮点型的计算带有精度问题，所以通常先将浮点型变成整数进行计算，然后再以字符串的形式，变成浮点型输出。大数字计算会变成科学计数法，JS 中，数字超过21位就会变成科学计数法，例如：8100824045303269669937 -> 8.100824045303269e+21 ，这样会损失一些精度。
那么大数字计算要怎么精确实现？JS 怎么避免出现大数字科学计数法？还是得靠字符串。
首先先说明一点，搜了很多资料，JS 数值型好像没法避免科学计数法，只要超过 21 位，Number 类型的数值自动抹掉低位数，使用科学计数法。这样精度必然有损失。
我的思路大体就是：把两个大数字以字符串的形式分割成小位数数字数组，然后分别相加，如果位数超过分割位数，则向上一个分段和加一，最后再 join 成字符串。可以解决问题，但感觉不够完美，关键代码如下：
| function sumStrings(a,b) { var result = ''; var arrA = splitNum(a); var arrB = splitNum(b); var forNum = ( arrA.length > arrB.length ) ? arrA.length : arrB.length; var tempArr = []; //循环计算分段和 for( var i = 0; i < forNum; i++ ){ tempArr.push(cal(arrA[i], arrB[i])); } tempArr = overflow(tempArr); result = tempArr.reverse().join(''); return result; } //字符串切割小数组计算 function splitNum (numStr) { var numLength = numStr.length; //这里统一将大数字切割成 8 位 var numLengthTime = Math.ceil(numLength / 8); var tempArr = [] //把数字倒过来，然后切割后再倒过来，就可以优先计算小段位数字 numStr = numStr.split('').reverse().join(''); for( var i = 0; i < numLengthTime; i++ ){ //循环切割八位数字，并倒过来恢复正常数字顺序 tempArr[i] = numStr.substring(i*8,(i+1)*8); tempArr[i] = tempArr[i].split('').reverse().join(''); } return tempArr; } //计算两个数值 function cal (a, b) { var num = 0; //两个大数字位数不一定相同，如果 undefined 表示该数字高位没有数字 var a = ( typeof a === 'undefined' ) ? 0 : parseFloat(a); var b = ( typeof b === 'undefined' ) ? 0 : parseFloat(b); num = a + b; return num.toString(); } //判断溢出添加上一个数组 function overflow (tempArr) { for( var i = 0; i < tempArr.length; i++ ){ if ( tempArr[i].length > 8 ) { //如果超出 8 位，则向后一个数值进一 tempArr[i+1] = parseInt(tempArr[i+1]) + 1; tempArr[i+1] = tempArr[i+1].toString(); tempArr[i] = tempArr[i].substring(1); } } return tempArr; } |
用了太多的逻辑和代码，不够简洁，实现起来不够爽快。分析了一下排名第一的代码：
| String.prototype.reverse = function() { return this.split('').reverse().join(''); } function sumStrings(a,b) { a = a.reverse(); b = b.reverse(); var carry = 0; var index = 0; var sumDigits = []; while (index < a.length || index < b.length || carry != 0) { var aDigit = index < a.length ? parseInt(a[index]) : 0; var bDigit = index < b.length ? parseInt(b[index]) : 0; var digitSum = aDigit + bDigit + carry; sumDigits.push((digitSum % 10).toString()); carry = Math.floor(digitSum / 10); index++; } sumDigits.reverse(); while (sumDigits[0] == '0') sumDigits.shift(); return sumDigits.join(''); } |
大体思路比较巧妙，先把数字倒过来然后按位计算，while 循环的条件用的很神。设置三个变量分别作为位数（index）、进位（carry）、结果（sumDigits），每次循环用 index 拿到对应位的数字加上上一个循环的进位，然后取10的余数以字符串形式存入结果数字，然后再取到本次运算的进位，下一个循环继续。最后处理输出即可。
除此之外，对于大数字的操作可以扩展阅读：
查看链接：http://yujiangshui.com/codewars-weekly1/#%E5%96%84%E7%94%A8-Array-%E7%9A%84%E5%87%BD%E6%95%B0