Python 高階函數 -- map/reduce

標籤：cto   英文名   首字母   問題   col   依次   pos   sum   RoCE   

這個內容我是參考廖雪峰的部落格，摘抄其中一些內容而來的，附帶解決他最後的問題代碼。

1.  這是我在C/C++中未曾見過的文法(可能是我學藝未精)，理解它確實花了十來二十分鐘。它提供了一條google的論文連結:“MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters",據說是一篇很牛逼的文章。當我理解了這個概念後，覺得確實很方便。
2. 先看map。map()函數接收兩個參數，一個是函數，一個是Iterable，map將傳入的函數依次作用到序列的每個元素，並把結果作為新的Iterator返回。

   舉例說明，比如我們有一個函數f(x)=x2，要把這個函數作用在一個list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上，就可以用map()實現如下：
   
   

               f(x) = x * x                  │                  │  ┌────────────--------───┐  │   │   │   │   │   │   │   │   │  ▼   ▼   ▼   ▼   ▼   ▼   ▼   ▼   ▼[ 1    2    3    4    5    6    7    8    9 ]  │   │   │   │   │   │   │   │   │  │   │   │   │   │   │   │   │   │  ▼   ▼   ▼   ▼   ▼   ▼   ▼   ▼   ▼[ 1    4    9   16    25   36   49   64   81 ]

   現在，我們用Python代碼實現：

   1 >>> def f(x):2 ...     return x * x3 ...4 >>> r = map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])5 >>> list(r)6 [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

   map()傳入的第一個參數是f，即函數對象本身。由於結果r是一個Iterator，Iterator是惰性序列，因此通過list()函數讓它把整個序列都計算出來並返回一個list。

3. 再看reduce的用法。reduce把一個函數作用在一個序列[x1, x2, x3, ...]上，這個函數必須接收兩個參數，reduce把結果繼續和序列的下一個元素做累積計算，其效果就是：
   

   reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)
   
   比方說對一個序列求和，就可以用reduce實現:

   >>> from functools import reduce>>> def add(x, y):...     return x + y...>>> reduce(add, [1, 3, 5, 7, 9])25

   這個例子本身沒多大用處，但是，如果考慮到字串str也是一個序列，對上面的例子稍加改動，配合map()，我們就可以寫出把str轉換為int的函數：

   >>> from functools import reduce>>> def fn(x, y):...     return x * 10 + y...>>> def char2num(s):...     digits = {‘0‘: 0, ‘1‘: 1, ‘2‘: 2, ‘3‘: 3, ‘4‘: 4, ‘5‘: 5, ‘6‘: 6, ‘7‘: 7, ‘8‘: 8, ‘9‘: 9}...     return digits[s]...>>> reduce(fn, map(char2num, ‘13579‘))13579

    

4. 練習
   1. 利用map()函數，把使用者輸入的不規範的英文名字，變為首字母大寫，其他小寫規範名字。輸入：[‘adam‘, ‘LISA‘, ‘barT‘]，輸出：[‘Adam‘, ‘Lisa‘, ‘Bart‘]：
      

      #-*- coding: utf-8 -*-def normalize(name):    return name.capitalize()# 測試:L1 = [‘adam‘, ‘LISA‘, ‘barT‘]L2 = list(map(normalize, L1))print(L2)

       

   2. Python提供的sum()函數可以接受一個list並求和，請編寫一個prod()函數，可以接受一個list並利用reduce()求積
      

      # -*- coding: utf-8 -*-from functools import reducedef prod(L):    def fn(x,y):        return x*y    return reduce(fn,L)print(‘3 * 5 * 7 * 9 =‘, prod([3, 5, 7, 9]))if prod([3, 5, 7, 9]) == 945:    print(‘測試成功!‘)else:    print(‘測試失敗!‘)

       

   3. 利用map和reduce編寫一個str2float函數，把字串‘123.456‘轉換成浮點數123.456：
      

      # -*- coding: utf-8 -*-from functools import reducedef str2float(s):    DIGITS = {‘0‘: 0, ‘1‘: 1, ‘2‘: 2, ‘3‘: 3, ‘4‘: 4, ‘5‘: 5, ‘6‘: 6, ‘7‘: 7, ‘8‘: 8, ‘9‘: 9}    pos = len(s)-s.index(".")-1 #尋找小數位    def char2num(my_str):        if(my_str != "."):            return DIGITS[my_str]    def fn(x,y):        if y==None:            return x        else:            return 10*x+y    return reduce(fn,map(char2num,s))/(10**pos)print(‘str2float(\‘123.456\‘) =‘, str2float(‘123.456‘))if abs(str2float(‘123.456‘) - 123.456) < 0.00001:    print(‘測試成功!‘)else:    print(‘測試失敗!‘)

       

 

Python 高階函數 -- map/reduce