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ascoders committed Jun 27, 2022
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270 changes: 270 additions & 0 deletions TS 类型体操/246.精读《Permutation, Flatten, Absolute...》.md
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解决 TS 问题的最好办法就是多练,这次解读 [type-challenges](https://github.com/type-challenges/type-challenges) Medium 难度 17~24 题。

## 精读

### [Permutation](https://github.com/type-challenges/type-challenges/blob/main/questions/00296-medium-permutation/README.md)

实现 `Permutation` 类型,将联合类型替换为可能的全排列:

```ts
type perm = Permutation<'A' | 'B' | 'C'>; // ['A', 'B', 'C'] | ['A', 'C', 'B'] | ['B', 'A', 'C'] | ['B', 'C', 'A'] | ['C', 'A', 'B'] | ['C', 'B', 'A']
```

看到这题立马联想到 TS 对多个联合类型泛型处理是采用分配律的,在第一次做到 `Exclude` 题目时遇到过:

```ts
Exclude<'a' | 'b', 'a' | 'c'>
// 等价于
Exclude<'a', 'a' | 'c'> | Exclude<'b', 'a' | 'c'>
```

所以这题如果能 “递归触发联合类型分配率”,就有戏解决啊。但触发的条件必须存在两个泛型,而题目传入的只有一个,我们只好创造第二个泛型,使其默认值等于第一个:

```ts
type Permutation<T, U = T>
```

这样对本题来说,会做如下展开:

```ts
Permutation<'A' | 'B' | 'C'>
// 等价于
Permutation<'A' | 'B' | 'C', 'A' | 'B' | 'C'>
// 等价于
Permutation<'A', 'A' | 'B' | 'C'> | Permutation<'B', 'A' | 'B' | 'C'> | Permutation<'C', 'A' | 'B' | 'C'>
```

对于 `Permutation<'A', 'A' | 'B' | 'C'>` 来说,排除掉对自身的组合,可形成 `'A', 'B'``'A', 'C'` 组合,之后只要再递归一次,再拼一次,把已有的排除掉,就形成了 `A` 的全排列,以此类推,形成所有字母的全排列。

这里要注意两点:

1. 如何排除掉自身?`Exclude<T, P>` 正合适,该函数遇到 `T` 在联合类型 `P` 中时,会返回 `never`,否则返回 `T`
2. 递归何时结束?每次递归时用 `Exclude<U, T>` 留下没用过的组合,最后一次组合用完一定会剩下 `never`,此时终止递归。

```ts
// 本题答案
type Permutation<T, U = T> = [T] extends [never] ? [] : T extends U ? [T, ...Permutation<Exclude<U, T>>] : []
```

验证一下答案,首先展开 `Permutation<'A', 'B', 'C'>`

```ts
'A' extends 'A' | 'B' | 'C' ? ['A', ...Permutation<'B' | 'C'>] : []
'B' extends 'A' | 'B' | 'C' ? ['B', ...Permutation<'A' | 'C'>] : []
'C' extends 'A' | 'B' | 'C' ? ['C', ...Permutation<'A' | 'B'>] : []
```

我们再展开第一行 `Permutation<'B' | 'C'>`

```ts
'B' extends 'B' | 'C' ? ['B', ...Permutation<'C'>] : []
'C' extends 'B' | 'C' ? ['C', ...Permutation<'B'>] : []
```

再展开第一行的 `Permutation<'C'>`:

```ts
'C' extends 'C' ? ['C', ...Permutation<never>] : []
```

此时已经完成全排列,但我们还要处理一下 `Permutation<never>`,使其返回 `[]` 并终止递归。那为什么要用 `[T] extends [never]` 而不是 `T extends never` 呢?

如果我们用 `T extends never` 代替本题答案,输出结果是 `never`,原因如下:

```ts
type X = never extends never ? 1 : 0 // 1
type Custom<T> = T extends never ? 1 : 0
type Y = Custom<never> // never
```

理论上相同的代码,为什么用泛型后输出就变成 `never` 了呢?原因是 TS 在做 `T extends never ?` 时,会对联合类型进行分配,此时有一个特例,即当 `T = never` 时,会跳过分配直接返回 `T` 本身,所以三元判断代码实际上没有执行。

`[T] extends [never]` 这种写法可以避免 TS 对联合类型进行分配,继而绕过上面的问题。

### [Length of String](https://github.com/type-challenges/type-challenges/blob/main/questions/00298-medium-length-of-string/README.md)

实现 `LengthOfString<T>` 返回字符串 T 的长度:

```ts
LengthOfString<'abc'> // 3
```

破解此题你需要知道一个前提,即 TS 访问数组类型的 `[length]` 属性可以拿到长度值:

```ts
['a','b','c']['length'] // 3
```

也就是说,我们需要把 `'abc'` 转化为 `['a', 'b', 'c']`

第二个需要了解的前置知识是,用 `infer` 指代字符串时,第一个指代指向第一个字母,第二个指向其余所有字母:

```ts
'abc' extends `${infer S}${infer E}` ? S : never // 'a'
```

那转换后的数组存在哪呢?类似 js,我们弄第二个默认值泛型存储即可:

```ts
// 本题答案
type LengthOfString<S, N extends any[] = []> = S extends `${infer S}${infer E}` ? LengthOfString<E, [...N, S]> : N['length']
```

思路就是,每次把字符串第一个字母拿出来放到数组 `N` 的第一项,直到字符串被取完,直接拿此时的数组长度。

### [Flatten](https://github.com/type-challenges/type-challenges/blob/main/questions/00459-medium-flatten/README.md)

实现类型 `Flatten`:

```ts
type flatten = Flatten<[1, 2, [3, 4], [[[5]]]]> // [1, 2, 3, 4, 5]
```

此题一看就需要递归:

```ts
// 本题答案
type Flatten<T extends any[], Result extends any[] = []> = T extends [infer Start, ...infer Rest] ? (
Start extends any[] ? Flatten<Rest, [...Result, ...Flatten<Start>]> : Flatten<Rest, [...Result, Start]>
) : Result
```

这道题看似答案复杂,其实还是用到了上一题的套路:**递归时如果需要存储临时变量,用泛型默认值来存储**

本题我们就用 `Result` 这个泛型存储打平后的结果,每次拿到数组第一个值,如果第一个值不是数组,则直接存进去继续递归,此时 `T` 自然是剩余的 `Rest`;如果第一个值是数组,则将其打平,此时有个精彩的地方,即 `...Start` 打平后依然可能是数组,比如 `[[5]]` 就套了两层,能不能想到 `...Flatten<Start>` 继续复用递归是解题关键。

### [Append to object](https://github.com/type-challenges/type-challenges/blob/main/questions/00527-medium-append-to-object/README.md)

实现 `AppendToObject`:

```ts
type Test = { id: '1' }
type Result = AppendToObject<Test, 'value', 4> // expected to be { id: '1', value: 4 }
```

结合之前刷题的经验,该题解法很简单,注意 `K in Key` 可以给对象拓展某些指定 Key

```ts
// 本题答案
type AppendToObject<Obj, Key extends string, Value> = Obj & {
[K in Key]: Value
}
```

当然也有不用 `Obj &` 的写法,即把原始对象和新 Key, Value 合在一起的描述方式:

```ts
// 本题答案
type AppendToObject<T, U extends number | string | symbol, V> = {
[key in (keyof T) | U]: key extends U ? V : T[Exclude<key, U>]
}
```

### [Absolute](https://github.com/type-challenges/type-challenges/blob/main/questions/00529-medium-absolute/README.md)

实现 `Absolute` 将数字转成绝对值:

```ts
type Test = -100;
type Result = Absolute<Test>; // expected to be "100"
```

该题重点是把数字转成绝对值字符串,所以我们可以用字符串的方式进行匹配:

```ts
// 本题答案
type Absolute<T extends number> = `${T}` extends `-${infer R}` ? R : `${T}`
```

为什么不用 `T extends` 来判断呢?因为 `T` 是数字,这样写无法匹配符号的字符串描述。

### [String to Union](https://github.com/type-challenges/type-challenges/blob/main/questions/00531-medium-string-to-union/README.md)

实现 `StringToUnion` 将字符串转换为联合类型:

```ts
type Test = '123';
type Result = StringToUnion<Test>; // expected to be "1" | "2" | "3"
```

还是老套路,用一个新的泛型存储答案,递归即可:

```ts
// 本题答案
type StringToUnion<T, P = never> = T extends `${infer F}${infer R}` ? StringToUnion<R, P | F> : P
```

当然也可以不依托泛型存储答案,因为该题比较特殊,可以直接用 `|`

```ts
// 本题答案
type StringToUnion<T> = T extends `${infer F}${infer R}` ? F | StringToUnion<R> : never
```

### [Merge](https://github.com/type-challenges/type-challenges/blob/main/questions/00599-medium-merge/README.md)

实现 `Merge` 合并两个对象,冲突时后者优先:

```ts
type foo = {
name: string;
age: string;
}
type coo = {
age: number;
sex: string
}
type Result = Merge<foo,coo>; // expected to be {name: string, age: number, sex: string}
```

这道题答案甚至是之前题目的解题步骤,即用一个对象描述 + `keyof` 的思维:

```ts
// 本题答案
type Merge<A extends object, B extends object> = {
[K in keyof A | keyof B] : K extends keyof B ? B[K] : (
K extends keyof A ? A[K] : never
)
}
```

只要知道 `in keyof` 支持元组,值部分用 `extends` 进行区分即可,很简单。

### [KebabCase](https://github.com/type-challenges/type-challenges/blob/main/questions/00612-medium-kebabcase/README.md)

实现驼峰转横线的函数 `KebabCase`:

```ts
KebabCase<'FooBarBaz'> // 'foo-bar-baz'
```

还是老套路,用第二个参数存储结果,用递归的方式遍历字符串,遇到大写字母就转成小写并添加上 `-`,最后把开头的 `-` 干掉就行了:

```ts
// 本题答案
type KebabCase<S, U extends string = ''> = S extends `${infer F}${infer R}` ? (
Lowercase<F> extends F ? KebabCase<R, `${U}${F}`> : KebabCase<R, `${U}-${Lowercase<F>}`>
) : RemoveFirstHyphen<U>
type RemoveFirstHyphen<S> = S extends `-${infer Rest}` ? Rest : S
```

分开写就非常容易懂了,首先 `KebabCase` 每次递归取第一个字符,如何判断这个字符是大写呢?只要小写不等于原始值就是大写,所以判断条件就是 `Lowercase<F> extends F`false 分支。然后再写个函数 `RemoveFirstHyphen` 把字符串第一个 `-` 干掉即可。

## 总结

TS 是一门编程语言,而不是一门简单的描述或者修饰符,很多复杂类型问题要动用逻辑思维来实现,而不是查查语法就能简单实现。

> 讨论地址是:[精读《Permutation, Flatten, Absolute...》· Issue #426 · dt-fe/weekly](https://github.com/dt-fe/weekly/issues/426)

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素材来源:[周刊参考池](https://github.com/ascoders/weekly/issues/2)

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