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Python

 imelee 2016-12-19

官方解釋：

Apply function of two arguments cumulatively to the items of iterable, from left to right, so as to reduce the iterable to a single value. For example, reduce(lambda x, y: x+y, [1, 2, 3, 4, 5]) calculates ((((1+2)+3)+4)+5). The left argument, x, is the accumulated value and the right argument, y, is the update value from the iterable. If the optional initializer is present, it is placed before the items of the iterable in the calculation, and serves as a default when the iterable is empty. If initializer is not given and iterable contains only one item, the first item is returned. Roughly equivalent to：

意思就是說：將一個(gè)可迭代的對(duì)象應(yīng)用到一個(gè)帶有兩個(gè)參數(shù)的方法上，我們稱之為appFun,遍歷這個(gè)可迭代對(duì)象，將其中的元素依次作為appFun的參數(shù)，但這個(gè)函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)，作為哪個(gè)參數(shù)呢？有這樣的規(guī)則，看一下下面reduce方法的實(shí)現(xiàn)，有三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)就是上面說的appFun，第二個(gè)參數(shù)就是那個(gè)可迭代的對(duì)象，而第三個(gè)呢？當(dāng)調(diào)用reduce方法的時(shí)候給出了initializer這個(gè)參數(shù)，那么第一次調(diào)用appFun的時(shí)候這個(gè)參數(shù)值就作為第一個(gè)參數(shù)，而可迭代對(duì)象的元素依次作為appFun的第二個(gè)參數(shù)；如果調(diào)用reduce的時(shí)候沒有給出initializer這個(gè)參數(shù)，那么第一次調(diào)用appFun的時(shí)候，可迭代對(duì)象的第一個(gè)元素就作為appFun的第一個(gè)元素，而可迭代器的從第二個(gè)元素到最后依次作為appFun的第二個(gè)參數(shù)，除第一次調(diào)用之外，appFun的第一個(gè)參數(shù)就是appFun的返回值了。例如reduce(lambda x, y: x+y, [1, 2, 3, 4, 5])，計(jì)算1到5的和，因?yàn)闆]有給定initializer參數(shù)，所以第一次調(diào)用x+y時(shí)，x=1,即列表的第一個(gè)元素，y=2,即列表的第二個(gè)元素，之后返回的1+2的結(jié)果作為第二次調(diào)用x+y中的x,即上一次的結(jié)果,y=2,即第二個(gè)元素，依次類推，知道得到1+2+3+4+5的結(jié)果。

這樣看來，其實(shí)下面的代碼定義是有一點(diǎn)問題，我們?cè)诔绦蛑姓{(diào)用這段代碼reduce(lambda x, y: x+y, [1, 2, 3, 4, 5])，得到的結(jié)果為16,而正確的結(jié)果為15，問題在于如果集合不是以0開始，那么按照如下代碼，第一次調(diào)用x=1,即第一個(gè)元素，y也是等于1，也是第一個(gè)元素，而正確的y應(yīng)該是2。所以真正的reduce方法應(yīng)該和下面的例子是有差別的。

  1. def reduce(function, iterable, initializer=None):  
  2.     it = iter(iterable)  
  3.     if initializer is None:  
  4.         try:  
  5.             initializer = next(it)  
  6.         except StopIteration:  
  7.             raise TypeError('reduce() of empty sequence with no initial value')  
  8.     accum_value = initializer  
  9.     for x in iterable:  
  10.         accum_value = function(accum_value, x)  
  11.     return accum_value  

那么reduce函數(shù)能做什么,什么情況下要用reduce呢，看下面的例子：

例如上面的例子，實(shí)現(xiàn)一個(gè)整形集合的累加。假設(shè)lst = [1,2,3,4,5],實(shí)現(xiàn)累加的方式有很多：

第一種：用sum函數(shù)。

  1. sum(lst)  

第二種：循環(huán)方式。

  1. def customer_sum(lst):  
  2.     result = 0  
  3.     for x in lst:  
  4.         result+=x  
  5.     return result  
  6.   
  7. #或者  
  8. def customer_sum(lst):  
  9.     result = 0  
  10.     while lst:  
  11.             temp = lst.pop(0)  
  12.             result+=temp  
  13.     return result  
  14.   
  15. if __name__=="__main__":  
  16.     lst = [1,2,3,4,5]  
  17.     print customer_sum(lst)  

第三種：遞推求和

  1. def add(lst,result):  
  2.     if lst:  
  3.         temp = lst.pop(0)  
  4.         temp+=result  
  5.         return add(lst,temp)  
  6.     else:  
  7.         return result  
  8.   
  9. if __name__=="__main__":  
  10.     lst = [1,2,3,4,5]  
  11.     print add(lst,0)  

第四種：reduce方式

  1. lst = [1,2,3,4,5]  
  2. print reduce(lambda x,y:x+y,lst)  
  3. #這種方式用lambda表示當(dāng)做參數(shù)，因?yàn)闆]有提供reduce的第三個(gè)參數(shù)，所以第一次執(zhí)行時(shí)x=1,y=2,第二次x=1+2,y=3,即列表的第三個(gè)元素  
  4.   
  5.   
  6. #或者  
  7. lst = [1,2,3,4,5]  
  8. print reduce(lambda x,y:x+y,lst,0)  
  9. #這種方式用lambda表示當(dāng)做參數(shù)，因?yàn)橹付藃educe的第三個(gè)參數(shù)為0，所以第一次執(zhí)行時(shí)x=0,y=1,第二次x=0+1,y=2,即列表的第二個(gè)元素，  
  10. 假定指定reduce的第三個(gè)參數(shù)為100，那么第一次執(zhí)行x=100,y仍然是遍歷列表的元素，最后得到的結(jié)果為115  
  11.   
  12.   
  13.   
  14. #或者  
  15. def add(x,y):  
  16.     return x+y  
  17.   
  18. print reduce(add, lst)  
  19. #與方式1相同，只不過把lambda表達(dá)式換成了自定義函數(shù)  
  20.   
  21. #或者  
  22. def add(x,y):  
  23.     return x+y  
  24.   
  25. print reduce(add, lst,0)  
  26. #與方式2相同，只不過把lambda表達(dá)式換成了自定義函數(shù)  

再舉一個(gè)例子：有一個(gè)序列集合，例如[1,1,2,3,2,3,3,5,6,7,7,6,5,5,5],統(tǒng)計(jì)這個(gè)集合所有鍵的重復(fù)個(gè)數(shù)，例如1出現(xiàn)了兩次，2出現(xiàn)了兩次等。大致的思路就是用字典存儲(chǔ)，元素就是字典的key,出現(xiàn)的次數(shù)就是字典的value。方法依然很多

第一種：for循環(huán)判斷

  1. def statistics(lst):  
  2.     dic = {}  
  3.     for k in lst:  
  4.         if not k in dic:  
  5.             dic[k] = 1  
  6.         else:  
  7.             dic[k] +=1  
  8.     return dic  
  9.   
  10. lst = [1,1,2,3,2,3,3,5,6,7,7,6,5,5,5]  
  11. print(statistics(lst))  

第二種：比較取巧的，先把列表用set方式去重，然后用列表的count方法

  1. def statistics2(lst):  
  2.     m = set(lst)  
  3.     dic = {}  
  4.     for x in m:  
  5.         dic[x] = lst.count(x)  
  6.   
  7.     return dic  
  8.   
  9. lst = [1,1,2,3,2,3,3,5,6,7,7,6,5,5,5]  
  10. print statistics2(lst)  

第三種：用reduce方式

  1. def statistics(dic,k):  
  2.     if not k in dic:  
  3.         dic[k] = 1  
  4.     else:  
  5.         dic[k] +=1  
  6.     return dic  
  7.   
  8. lst = [1,1,2,3,2,3,3,5,6,7,7,6,5,5,5]  
  9. print reduce(statistics,lst,{})    
  10. #提供第三個(gè)參數(shù)，第一次，初始字典為空，作為statistics的第一個(gè)參數(shù)，然后遍歷lst,作為第二個(gè)參數(shù)，然后將返回的字典集合作為下一次的第一個(gè)參數(shù)  
  11.   
  12. 或者  
  13. d = {}  
  14. d.extend(lst)  
  15. print reduce(statistics,d)  
  16. #不提供第三個(gè)參數(shù)，但是要在保證集合的第一個(gè)元素是一個(gè)字典對(duì)象，作為statistics的第一個(gè)參數(shù)，遍歷集合依次作為第二個(gè)參數(shù)  

通過上面的例子發(fā)現(xiàn),凡是要對(duì)一個(gè)集合進(jìn)行操作的，并且要有一個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的，能夠用循環(huán)或者遞歸方式解決的問題，一般情況下都可以用reduce方式實(shí)現(xiàn)。

reduce函數(shù)真是“一位好同志啊”！

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