面试题：Kotlin 函数式编程在代码优化与重构中的应用

Question

给定一个包含多个学生成绩的列表，每个学生成绩对象包含姓名和分数。要求使用 Kotlin 的函数式编程特性，重构代码以高效地筛选出分数大于 80 分的学生，并计算这些学生的平均分数。阐述你这样重构的优势以及函数式编程在整体代码优化中的作用。

Answer 1

data class Student(val name: String, val score: Int)

fun main() {
    val students = listOf(
        Student("Alice", 85),
        Student("Bob", 78),
        Student("Charlie", 90),
        Student("David", 75),
        Student("Eve", 88)
    )

    val filteredStudents = students.filter { it.score > 80 }
    val averageScore = filteredStudents.map { it.score }.average()

    println("分数大于80分的学生: $filteredStudents")
    println("这些学生的平均分数: $averageScore")
}

重构优势

1. 代码简洁：使用 filter 和 map 等函数式操作符，一行代码即可完成筛选和数据提取，比传统的循环和条件判断更简洁易读。
2. 声明式编程风格：通过描述要做什么而不是怎么做，使代码意图更清晰。filter 明确表示筛选条件，map 明确表示数据转换，average 明确表示计算平均值。
3. 易于维护：函数式操作符的使用使得代码逻辑更模块化，修改筛选条件或计算逻辑时只需修改对应函数，不会影响其他部分。

函数式编程在整体代码优化中的作用

1. 提高可读性：函数式编程使用高阶函数和链式调用，使代码更接近自然语言描述，提高了代码的可读性，减少理解代码逻辑的时间。
2. 增强可维护性：由于函数式代码模块性强，每个函数专注于单一功能，修改和扩展功能时更方便，不易引入副作用和错误。
3. 支持并行处理：函数式编程的不可变数据和无副作用特性，使得代码天然支持并行处理，在多核处理器环境下能提高程序性能。
4. 减少错误：避免了可变状态和共享数据带来的竞争条件和并发问题，降低了程序出错的概率。