数组展平 Flatten

题目

在这个挑战中，你需要写一个接受 Array 并输出扁平化 Array 类型的类型。

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

解答

type Flatten<T extends unknown[]> = T extends [infer First, ...infer Rest]
  ? First extends unknown[]
    ? [...Flatten<First>, ...Flatten<Rest>]
    : [First, ...Flatten<Rest>]
  : []

核心思路是递归解构元组：每次取出第一个元素，检查它是否是数组，如果是就继续展平，否则原样保留。

逐步拆解

第一步 — 终止条件：空元组

T extends [infer First, ...infer Rest]

如果 T 是空数组 []，它匹配不上 [infer First, ...infer Rest]，就会走到 : [] 分支返回空元组，递归在此终止。

第二步 — 拆分头部和尾部

对于 T = [1, 2, [3, 4], [[[5]]]]：

First = 1
Rest = [2, [3, 4], [[[5]]]]

然后判断 First 是什么类型。

第三步 — First 是不是数组？

First extends unknown[]
  ? [...Flatten<First>, ...Flatten<Rest>]
  : [First, ...Flatten<Rest>]

如果 First 是数组 → 递归展平它，然后展开到结果里
如果 First 是普通值 → 包成 [First]，继续递归处理 Rest

[1, [2, [3]]] 的完整推导过程：

Flatten<[1, [2, [3]]]>
  First=1（不是数组）→ [1, ...Flatten<[[2, [3]]]>]
  First=[2,[3]]（是数组）→ [...Flatten<[2,[3]]>, ...Flatten<[]>]
    First=2（不是数组）→ [2, ...Flatten<[[3]]>]
    First=[3]（是数组） → [...Flatten<[3]>, ...Flatten<[]>]
      First=3（不是数组）→ [3, ...Flatten<[]>]
      Flatten<[]> = []
      → [3]
    → [3]
  → [2, 3]
→ [1, 2, 3]

深入分析

为什么用 `unknown[]` 而不是 `any[]`？

用 T extends unknown[] 比 any[] 更安全。unknown 要求在使用前先做类型收窄，而 any 会悄悄跳过类型检查。虽然在这道题里没有实质区别，但能更好地传达意图：「我还不知道里面是什么，需要先检查。」

「展开 + infer」模式

T extends [infer Head, ...infer Tail] 是 TypeScript 中递归处理元组的基本范式。它对应函数式编程里的 head :: tail 解构。这个模式会在很多题目里出现：

Flatten（本题）
Reverse、Last、Pop、Shift
任何需要遍历元组的场景

掌握这个模式，就打通了元组操作类题目的任督二脉。

递归深度会不会有问题？

TypeScript 对递归深度有限制（大约 1000 层左右，复杂类型更少）。对于极深的嵌套数组 [[[[...]]]]，可能会报错：

Type instantiation is excessively deep and possibly infinite.

正常的嵌套数据不会触发这个问题。如果需要限制展平深度，可以参考 FlattenDepth（题目 3243），用一个累加器元组来计数。

另一种写法：累加器版本

也可以用一个 Acc 参数来收集结果：

type Flatten<
  T extends unknown[],
  Acc extends unknown[] = []
> = T extends [infer Head, ...infer Tail]
  ? Head extends unknown[]
    ? Flatten<Tail, [...Acc, ...Flatten<Head>]>
    : Flatten<Tail, [...Acc, Head]>
  : Acc

这种写法把结果攒在 Acc 里，对尾递归更友好。两种写法都正确，各有侧重。

核心要点

[infer Head, ...infer Tail] 是递归解构元组的标准写法
First extends unknown[] 用来判断某个元素本身是否是数组
当 T 匹配不上 [First, ...Rest] 时（即变成空数组），递归终止
同样的「递归展开」模式广泛应用于各种元组题目——学会一次，处处复用