详解Python内建函数map()和reduce()

Python内建了map()和reduce()函数。

我们先看map。map()函数接收两个参数，一个是函数，一个是Iterable，map将传入的函数依次作用到序列的每个元素，并把结果作为新的Iterator返回。

现在，我们用Python代码实现：

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

map()传入的第一个参数是f，即函数对象本身。由于结果r是一个Iterator，Iterator是惰性序列，因此通过list()函数让它把整个序列都计算出来并返回一个list。

你可能会想，不需要map()函数，写一个循环，也可以计算出结果：

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

的确可以，但是，从上面的循环代码，能一眼看明白“把f(x)作用在list的每一个元素并把结果生成一个新的list”吗？

所以，map()作为高阶函数，事实上它把运算规则抽象了，因此，我们不但可以计算简单的f(x)=x2，还可以计算任意复杂的函数，比如，把这个list所有数字转为字符串：

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

只需要一行代码。

再看reduce的用法。reduce把一个函数作用在一个序列[x1, x2, x3, ...]上，这个函数必须接收两个参数，reduce把结果继续和序列的下一个元素做累积计算，其效果就是：

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

比方说对一个序列求和，就可以用reduce实现：

>>>fromfunctoolsimportreduce
>>>defadd(x,y):...
returnx+y
...
>>>reduce(add,[1,3,5,7,9])25

当然求和运算可以直接用Python内建函数sum()，没必要动用reduce。

但是如果要把序列[1, 3, 5, 7, 9]变换成整数13579，reduce就可以派上用场：

>>>fromfunctoolsimportreduce
>>>deffn(x,y):
...returnx*10+y
...
>>>reduce(fn,[1,3,5,7,9])
13579

这个例子本身没多大用处，但是，如果考虑到字符串str也是一个序列，对上面的例子稍加改动，配合map()，我们就可以写出把str转换为int的函数：

>>>fromfunctoolsimportreduce
>>>deffn(x,y):
...returnx*10+y
...
>>>defchar2num(s):
...digits={'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}
...returndigits[s]
...
>>>reduce(fn,map(char2num,'13579'))
13579

整理成一个str2int的函数就是：

fromfunctoolsimportreduce

DIGITS={'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}defstr2int(s):
deffn(x,y):
returnx*10+ydefchar2num(s):
returnDIGITS[s]returnreduce(fn,map(char2num,s))

还可以用lambda函数进一步简化成：

fromfunctoolsimportreduce

DIGITS={'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}defchar2num(s):
returnDIGITS[s]defstr2int(s):
returnreduce(lambdax,y:x*10+y,map(char2num,s))

也就是说，假设Python没有提供int()函数，你完全可以自己写一个把字符串转化为整数的函数，而且只需要几行代码。