Map，Filter 和 Reduce

Map，Filter 和 Reduce 三個(gè)函數(shù)能為函數(shù)式編程提供便利。我們會(huì)通過(guò)實(shí)例一個(gè)一個(gè)討論并理解它們。

Map

Map會(huì)將一個(gè)函數(shù)映射到一個(gè)輸出列表的所有元素上。這是它的規(guī)范：

map(function_to_apply, list_of_inputs)

大多數(shù)時(shí)候，我們要把列表中所有元素一個(gè)個(gè)地傳遞給一個(gè)函數(shù)，并收集輸出。比方說(shuō)：

items = [1, 2, 3, 4, 5]

squared = []

for i in items:

??? squared.append(i**2)

Map可以讓我們用一種簡(jiǎn)單而漂亮得多的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。就是這樣：

items = [1, 2, 3, 4, 5]

squared = list(map(lambda x: x**2, items))

大多數(shù)時(shí)候，我們使用匿名函數(shù)(lambdas)來(lái)配合map, 所以我在上面也是這么做的。 不僅用于一列表的輸入。 我們甚至可以用于一列表的函數(shù)！

def multiply(x):

??? return (x*x)

def add(x):

??? return (x+x)

funcs = [multiply, add]

for i in range(5):

??? value = map(lambda x: x(i), funcs)

??? print(list(value))

??? # 譯者注：上面print時(shí)，加了list轉(zhuǎn)換，是為了python2/3的兼容性

??? # 在python2中map直接返回列表，但在python3中返回迭代器

??? # 因此為了兼容python3, 需要list轉(zhuǎn)換一下

Filter

顧名思義，filter過(guò)濾列表中的元素，并且返回一個(gè)由所有符合要求的元素所構(gòu)成的列表，符合要求即函數(shù)映射到該元素時(shí)返回值為True. 這里是一個(gè)簡(jiǎn)短的例子：

number_list = range(-5, 5)

less_than_zero = filter(lambda x: x < 0, number_list)

print(list(less_than_zero))

# 譯者注：上面print時(shí)，加了list轉(zhuǎn)換，是為了python2/3的兼容性

# 在python2中filter直接返回列表，但在python3中返回迭代器

# 因此為了兼容python3, 需要list轉(zhuǎn)換一下

# Output: [-5, -4, -3, -2, -1]

這個(gè)filter類似于一個(gè)for循環(huán)，但它是一個(gè)內(nèi)置函數(shù)，并且更快。

注意：如果map和filter對(duì)你來(lái)說(shuō)看起來(lái)并不優(yōu)雅的話，那么你可以看看另外一章：列表/字典/元組推導(dǎo)式。

譯者注：大部分情況下推導(dǎo)式的可讀性更好

Reduce

當(dāng)需要對(duì)一個(gè)列表進(jìn)行一些計(jì)算并返回結(jié)果時(shí)，Reduce 是個(gè)非常有用的函數(shù)。舉個(gè)例子，當(dāng)你需要計(jì)算一個(gè)整數(shù)列表的乘積時(shí)。

通常在 python 中你可能會(huì)使用基本的 for 循環(huán)來(lái)完成這個(gè)任務(wù)。

現(xiàn)在我們來(lái)試試 reduce：

from functools import reduce

product = reduce( (lambda x, y: x * y), [1, 2, 3, 4] )

set(集合)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

set(集合)是一個(gè)非常有用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它與列表(list)的行為類似，區(qū)別在于set不能包含重復(fù)的值。

這在很多情況下非常有用。例如你可能想檢查列表中是否包含重復(fù)的元素，你有兩個(gè)選擇，第一個(gè)需要使用for循環(huán)，就像這樣：

some_list = ['a', 'b', 'c', 'b', 'd', 'm', 'n', 'n']

duplicates = []

for value in some_list:

??? if some_list.count(value) > 1:

??????? if value not in duplicates:

??????????? duplicates.append(value)

print(duplicates)

### 輸出: ['b', 'n']

但還有一種更簡(jiǎn)單更優(yōu)雅的解決方案，那就是使用集合(sets)，你直接這樣做：

some_list = ['a', 'b', 'c', 'b', 'd', 'm', 'n', 'n']

duplicates = set([x for x in some_list if some_list.count(x) > 1])

print(duplicates)

### 輸出: set(['b', 'n'])

集合還有一些其它方法，下面我們介紹其中一部分。

交集

你可以對(duì)?兩個(gè)集合的交集（兩個(gè)集合中都有的數(shù)據(jù)），如下：

valid = set(['yellow', 'red', 'blue', 'green', 'black'])

input_set = set(['red', 'brown'])

print(input_set.intersection(valid))

### 輸出: set(['red'])

差集

你可以用差集(difference)找出有效的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于用一個(gè)集合減去另一個(gè)集合的數(shù)據(jù)，例

如：

valid = set(['yellow', 'red', 'blue', 'green', 'black'])

input_set = set(['red', 'brown'])

print(input_set.difference(valid))

### 輸出: set(['brown'])

你也可以用符號(hào)來(lái)創(chuàng)建集合，如：

a_set = {'red', 'blue', 'green'}

print(type(a_set))

### 輸出: <type 'set'>

集合還有一些其它方法，我會(huì)建議訪問(wèn)官方文檔并做個(gè)快速閱讀。