1. 简介
在本教程中，我们将深入探讨 Scala 中 foldLeft 与 reduceLeft 的区别。
这两个方法都是用于从左到右遍历集合的高阶函数。它们都会对每个元素应用一个函数，并通过一个累加器将结果传递给下一次执行。从行为上看，它们与递归函数非常相似。
2. 方法签名
为了更好地理解它们的行为，我们先来看一下 foldLeft 和 reduceLeft 的方法签名。
2.1. foldLeft 签名
foldLeft 遍历一个集合，对每个元素应用函数，并可以返回任意类型的结果，该类型由初始值（seed value）决定。
其方法签名为：
def foldLeft[B](z: B)(op: (B, A) ⇒ B): B
从签名中可以看出，foldLeft 需要传入一个初始值 z，该值类型与返回值类型一致，作为累加器的起点。A 是集合中元素的类型，与返回值类型 B 之间没有强制关联。
✅ 优点：类型灵活，适合做类型转换或聚合操作
2.2. reduceLeft 签名
reduceLeft 用于将集合中的元素通过函数合并为一个单一结果。
其方法签名为：
def reduceLeft[B >: A](op: (B, A) ⇒ B): B
乍一看与 foldLeft 很像，但有两点关键区别：
- ❌ 没有初始值：累加器的初始值就是集合的第一个元素
- ⚠️ 类型约束更强：
B >: A表示B必须是A的父类型（上界），也就是说返回值类型不能随意改变
✅ 适用场景：聚合操作，比如求和、找最大值等
3. 实战示例
下面通过两个具体例子来展示 foldLeft 与 reduceLeft 的使用差异。
3.1. foldLeft 示例
foldLeft 的一大优势在于其类型灵活性，可以将集合转换为完全不同的类型。
假设我们有一个用户系统，每个用户由 ID 和 Person 对象组成：
case class Person(name: String, age: Int)
用户数据存储为 Map[Int, Person]：
val users: Map[Int, Person] =
Map(1 -> Person("Tom", 10), 2 -> Person("Gillian", 13), 3 -> Person("Sarah", 17), 4 -> Person("David", 20))
现在我们想把用户数据从 Map[Int, Person] 转换为 List[Person]，可以使用 foldLeft：
val peopleList: List[Person] = users.foldLeft(List.empty[Person])((people, current) => {
people :+ current._2
})
assert(peopleList == List(Person("Tom", 10), Person("Gillian", 13), Person("Sarah", 17), Person("David", 20)))
✅ 用途广泛，特别适合类型转换
3.2. reduceLeft 示例
有了用户列表后，我们想找出年龄最小的用户。这时就可以用 reduceLeft：
val youngestPerson: Person = peopleList.reduceLeft((youngestPerson, currentPerson) => {
if (youngestPerson.age > currentPerson.age) {
currentPerson
} else {
youngestPerson
}
})
assert(youngestPerson == Person("Tom", 10))
这里我们将 List[Person] 缩减为单个 Person 对象，即年龄最小的那个。
✅ 适合“归约”操作，但注意不能用于空集合
⚠️ 注意：reduceLeft 不能用于空集合，否则会抛异常；而 foldLeft 因为有初始值，可以安全处理空集合。
4. 总结
| 特性 | foldLeft |
reduceLeft |
|---|---|---|
| 是否需要初始值 | ✅ 是 | ❌ 否 |
| 类型是否可变 | ✅ 可以返回任意类型 | ⚠️ 返回类型必须是元素类型的父类 |
| 空集合是否安全 | ✅ 安全 | ❌ 不安全 |
| 适用场景 | 类型转换、聚合、构建新结构 | 聚合操作、缩减为单一值 |
总的来说，如果你需要更强的类型控制和更灵活的操作，优先使用 foldLeft；如果你只是想对集合进行聚合操作，并且类型一致，reduceLeft 更简洁。
📚 本文代码示例已上传至 GitHub。