面试题：TypeScript泛型在搜索算法优化中的体现

Question

假设你要实现一个二分搜索算法，使用TypeScript泛型来确保该算法能适用于不同类型且有序的数组。同时，说明在处理大型数据集时，泛型类型约束和类型推断如何提升算法的性能和可靠性。

Answer 1

function binarySearch<T extends number | string>(arr: T[], target: T): number {
    let left = 0;
    let right = arr.length - 1;

    while (left <= right) {
        const mid = Math.floor((left + right) / 2);

        if (arr[mid] === target) {
            return mid;
        } else if ((arr[mid] < target) as boolean) {
            left = mid + 1;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }

    return -1;
}

泛型类型约束和类型推断对性能和可靠性的提升

1. 性能：
   • 类型约束：通过T extends number | string这样的类型约束，TypeScript编译器能够在编译时确定类型。在运行时，JavaScript引擎可以利用这种类型信息进行优化。例如，对于number类型，引擎可以使用更高效的数字比较算法，而不是通用的对象比较，因为number的比较是基本操作，速度更快。
   • 类型推断：类型推断使得代码在编写时更加简洁，减少了显式类型声明的冗余。这不仅提高了开发效率，而且在编译时，TypeScript编译器能够根据上下文准确推断类型。例如，当调用binarySearch([1, 2, 3], 2)时，编译器能推断出T为number，从而在生成的JavaScript代码中进行合适的优化。
2. 可靠性：
   • 类型约束：限制泛型T为number或string，确保了只有满足条件的类型才能作为参数传入。如果尝试传入其他类型，如自定义对象类型，编译器会报错，从而在开发阶段就发现潜在的类型错误，提高了代码的可靠性。
   • 类型推断：在调用函数时，TypeScript编译器根据传入的参数推断出泛型类型。这有助于确保传递给函数的参数类型正确，例如，如果binarySearch函数期望的是number数组，而传入了字符串数组，编译器会报错，避免运行时出现类型不匹配的错误，提升了程序的可靠性。