第19關：Last of Array

關卡簡介

Implement a generic Last<T> that takes an Array T and returns its last element.

實作一個泛型 Last<T>，它接受一個陣列 T，並返回其最後一個元素。

任務說明：

type arr1 = ['a', 'b', 'c']
type arr2 = [3, 2, 1]

type tail1 = Last<arr1> // expected to be 'c'
type tail2 = Last<arr2> // expected to be 1

接下來，你的任務是讓下面的type cases測試通過：

type cases = [
  Expect<Equal<Last<[2]>, 2>>,
  Expect<Equal<Last<[3, 2, 1]>, 1>>,
  Expect<Equal<Last<[() => 123, { a: string }]>, { a: string }>>,
]

冒險指南：

從以下幾個方向來思考：

• 型別推斷 (Type Inference)：使用 infer 來從泛型中推導型別。
• 陣列解構與尾部推斷 (Array Destructuring with Inference)：我們的目標是找到陣列的最後一個元素，這可以通過陣列的解構來完成。TypeScript 允許我們使用 ... (Spread Syntax) 把陣列分成前面的部分和最後的元素，然後用 infer 來推斷出最後一個元素的型別。
• T extends [...any, infer L]：這樣的語法可以分割陣列，把最後一個元素取出來並賦值給 L。這個方法無論陣列長度是固定還是可變，都適用。
• 逆推元素 (Reverse Tuple Inference)：透過這種解構方法，不需要知道陣列的確切長度，就可以推斷出最後一個元素的型別，對於各種長度的陣列都有效。
• 邊界情況處理 (Edge Case Handling)：要考慮空陣列的情況。如果陣列是空的，則應該返回 never 來避免錯誤。

通關方式：

解法1:

type Last<T extends any[]> = T extends [...any, infer L] ? L : never

// 也可以改使用 _ 
type Last<T extends any[]> = T extends [...infer _, infer L] ? L : never

細節分析：

• 條件型別 (Conditional Types)：條件型別允許根據不同的型別來執行不同的邏輯。在這裡，T extends [...any, infer L] 用於檢查 T 是否符合「一個陣列，且最後一個元素可以推斷為 L」的條件。

  • T extends [...any, infer L] 表示 T 是一個包含任意數量元素的陣列，並且最後一個元素會被推斷為 L。
  • 如果條件為真，返回 L，否則返回 never。

• 型別推斷 (Type Inference)：使用 infer 來從 T 中推斷最後一個元素的型別並將它賦值給 L。這是 TypeScript 在處理陣列或元組中元素時常用的技巧，特別是當我們不知道具體的長度時。

  • infer L 會嘗試推斷出陣列的最後一個元素的型別，這就是我們想要的結果。

• 省略元素 (Omitting Elements)：在 T extends [...infer _, infer L] 中，...infer _ 用來忽略陣列中的其他元素，只關注最後一個元素 L。這表示我們不需要具體知道前面有多少元素，只需要知道最後一個元素是什麼。

  • _ 在 TypeScript 中通常表示「不需要的型別」或「無關緊要的型別」，所以我們使用 ...infer _ 來跳過前面的所有元素。

解法2 (花式):

type Last<T extends any[]> = [never, ...T][T['length']]

細節分析：

• 型別操作 (Type Manipulation)

  • 這種方法利用了陣列型別的索引特性來獲取最後一個元素。我們將 T 前面加上 never，這樣可以在訪問 T['length'] 時得到陣列的最後一個元素。
  • T['length'] 會返回陣列 T 的長度，而這個長度正好是原始陣列最後一個元素的索引。

• 步驟細節：

  • 假設 T 是 [string, number, boolean]，長度為 3。
  • [never, ...T] 會生成一個新陣列 [never, string, number, boolean]，長度變為 4。
  • 當我們訪問 [never, string, number, boolean][3]，即 T['length'] 的位置，會得到原始 T 的最後一個元素 boolean。

• never 的作用：

  1. 處理空陣列：假設 T 是一個空陣列 []，T['length'] 為 0。此時 [never, ...T] 變成 [never]，而 [never][0] 會返回 never。這是一個安全的回應，因為空陣列沒有最後一個元素，因此返回 never 是合理的。

  2. 防止索引越界：對於非空陣列，[never, ...T] 確保訪問 T['length'] 的索引是有效的。例如，對於 T = [string, number]，T['length'] 是 2，而 [never, string, number][2] 正好返回 number，也就是 T 的最後一個元素。如果沒有 never，T[T['length']] 可能會導致越界訪問錯誤。

這樣，我們就能順利通過測試啦 🎉 😭 🎉

總結：

本次介紹了 Last of Array 的實作，下一關會挑戰 Pop，期待再相見！