Python高階函數(shù)_map/reduce/filter

本篇將開始介紹python高階函數(shù)map/reduce/filter的用法缀遍,更多內(nèi)容請(qǐng)參考:Python學(xué)習(xí)指南

map/reduce

Python內(nèi)建了map()reduce()函數(shù)污茵。

如果你讀過(guò)Google的那篇大名鼎鼎的論文"MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters",你就能大概明白map/reduce的概念拴念。

我們先看map。map()函數(shù)接收兩個(gè)參數(shù)墩划,一個(gè)是函數(shù)倦逐,一個(gè)是序列,map將傳入的函數(shù)依次作用到序列的每個(gè)元素业踏,并把結(jié)果作為新的list返回。

舉例說(shuō)明涧卵,比如我們有一個(gè)函數(shù)f(x) = x的二次方勤家,要把這個(gè)函數(shù)作用在一個(gè)list[1,2,3,4,5,6,7,8,9]上,就可以用map()實(shí)現(xiàn)如下:

map函數(shù)

現(xiàn)在柳恐,我們用python代碼實(shí)現(xiàn):

def f(x):
    return x * x

>>>map(f, [1,2,3,4,5,6,7,8,9])
[1,4,9,16,25,36,49,64,81]

map()傳入的第一個(gè)蠶食是f伐脖,即函數(shù)對(duì)象本身。

你可能會(huì)想乐设,不需要map()函數(shù)讼庇,寫一個(gè)循環(huán),也可以計(jì)算結(jié)果:

L = []
for n in [1,2,3,4,5,6,7,8,9]:
    L.append(f(n))
print L

的確可以近尚,但是蠕啄,從上面的循環(huán)代碼,能一眼看明白"把f(x)作用在list的每一個(gè)元素并把結(jié)果生成一個(gè)新的list"嗎戈锻?

所以歼跟,map()作為高階函數(shù),事實(shí)上它把運(yùn)算規(guī)則抽象了格遭,因此嘹承,我們不但可以計(jì)算簡(jiǎn)單的f(x) = x的二次方,還可以計(jì)算呢任意復(fù)雜的函數(shù)如庭,比如叹卷,把這個(gè)list所有數(shù)字轉(zhuǎn)化為字符串:

>>>map(str, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']

只需要一行代碼。

再看reduce的用法坪它。reduce把一個(gè)函數(shù)作用在一個(gè)序列[x1, x2, x3...]上骤竹,這個(gè)函數(shù)必須接收兩個(gè)參數(shù),reduce把結(jié)果繼續(xù)和序列的下一個(gè)元素做累積計(jì)算往毡,其效果就是:

reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

比如說(shuō)對(duì)一個(gè)序列求和蒙揣,就可以用reduce實(shí)現(xiàn):

def add(x, y):
    return x + y

>>>reduce(add, [1, 3, 5, 7, 9])
25

當(dāng)然求和運(yùn)算可以直接用Python內(nèi)建函數(shù)sum(),沒(méi)必要?jiǎng)佑胷educe。

但是如果要把序列[1, 3, 5, 7, 9]變成整數(shù)13579开瞭,reduce就可以派上用場(chǎng):

def fn(x, y):
    return x * 10 + y

>>>reduce(fn, [1, 3, 5, 7, 9])
13579

這個(gè)例子本身沒(méi)多大用處懒震,但是,如果考慮到字符串str也是一個(gè)序列嗤详,對(duì)上面的例子稍加改動(dòng)个扰,配合map()函數(shù),我們就可以寫出把str轉(zhuǎn)換為int的函數(shù):

def fn(x, y):
    return x * 10 + y

def char2num(s):
    return {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}[s]

>>>reduce(fn, map(char2num, '13579'))
13579

整理成一個(gè)str2int的函數(shù)就是:

def str2int(s):
    def fn(x, y):
        return x * 10 + y
    def char2num(s):
        return {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}[s]
    return reduce(fn, map(char2num, s))

還可以用lambda函數(shù)進(jìn)一步簡(jiǎn)化成:

def char2num(s):
    return {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}[s]

def str2int(s):
    return reduce(lambda x,y: x*10+y, map(char2num, s))

也就是說(shuō)葱色,假設(shè)Python沒(méi)有提供int()函數(shù)递宅,你完全可以自己寫一個(gè)把字符串轉(zhuǎn)化為整數(shù)的函數(shù),而且只需要幾行代碼!

filter

Python內(nèi)建的filter()函數(shù)用于過(guò)濾序列办龄。

map()類似烘绽,filter()也接收一個(gè)函數(shù)和一個(gè)序列。和map()不同的是俐填,filter()把傳入的函數(shù)依次作用與每個(gè)元素安接,然后根據(jù)返回值是True還是False決定保留還是丟棄該元素。

例如英融,在一個(gè)list中赫段,刪掉偶數(shù),只保留奇數(shù)矢赁,可以這么寫:

def is_odd(n):
    return n % 2 == 1

filter(is_odd, [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15])
# 結(jié)果: [1, 5, 9, 15]

把一個(gè)序列中的空字符串刪掉糯笙,可以這么寫:

def not_empty(s):
    return s and s.strip()

filter(not_empty, ['A', '', 'B', None, 'C', '  '])
# 結(jié)果: ['A', 'B', 'C']

可見用filter()這個(gè)高階函數(shù),關(guān)鍵在于正確實(shí)現(xiàn)一個(gè)“篩選”函數(shù)撩银。

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