Permutation, Flatten, Absolute...

解决 TS 问题的最好办法就是多练，这次解读 type-challenges Medium 难度 17~24 题。

精读

Permutation

实现 Permutation 类型，将联合类型替换为可能的全排列：

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：

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：

type Permutation<T, U = T>

这样对本题来说，会做如下展开：

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：

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。
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。

// 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'>：

'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'>：

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

再展开第一行的 Permutation<'C'>:

'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：

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

实现 LengthOfString<T> 返回字符串 T 的长度：

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：

['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：

'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：

// 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

实现类型 Flatten:

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

此题一看就需要递归：

// 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

实现 AppendToObject:

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：

// 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：

// 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

实现 Absolute 将数字转成绝对值：

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：

// 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

实现 StringToUnion 将字符串转换为联合类型：

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：

// 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 |：

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

Merge

实现 Merge 合并两个对象，冲突时后者优先：

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：

// 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

实现驼峰转横线的函数 KebabCase:

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：

// 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 的 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。