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Python編程技巧：如何用Map, Filter, Reduce代替For循環(huán)？（python map和filter）

你是否有過這樣的經(jīng)歷，你查看自己寫的代碼并看到滿眼的 for 循環(huán)？你發(fā)現(xiàn)你必須斜著你的眼睛，并將腦袋前傾到你的顯示器，以看得更清楚。

反正我有過這樣的經(jīng)歷。

for 循環(huán)就像是一把瑞士軍刀，它可以解決很多問題，但是，當你需要掃視代碼，快速搞清楚代碼所做的事情時，它們可能會讓人不知所措。

map、filter 和 reduce 這三種技術可以提供描述迭代原因的函數(shù)替代方案，以便避免過多的 for 循環(huán)。我之前在 JavaScript 中寫過這些技術的入門文章，但是它們在 Python 中的實現(xiàn)略有不同。

我們將簡要介紹這三種技術，主要介紹它們在 JavaScript 和 Python 中的語法差異，然后給出如何轉(zhuǎn)換 for 循環(huán)的示例。

什么是 Map、Filter 和 Reduce？

回顧我以前編寫的代碼，我意識到 95% 的時間都花在遍歷字符串或數(shù)組上。在這種情況下，我會執(zhí)行以下操作之一：將一系列語句映射到每個值，篩選滿足特定條件的值，或?qū)?shù)據(jù)集減少為單個聚合值。

有了這種洞察力，你就可以識別和實現(xiàn)這三種方法，即循環(huán)遍歷通常屬于這三種功能類別之一：

Map：對每個項應用相同的步驟集，存儲結果
Filter：應用驗證條件，存儲計算結果為 True 的項
Reduce：返回一個從元素傳遞到元素的值

為什么 Python Map/Filter/Reduce 會不一樣？

在 Python 中，這三種技術作為函數(shù)存在，而不是數(shù)組或字符串類的方法。這意味著，你將編寫 map(function, my_list)，而不是編寫 my_array.map（function）。

此外，每個技術都需要傳遞一個函數(shù)，該函數(shù)將執(zhí)行每個項目。通常，該函數(shù)是作為匿名函數(shù)（在 JavaScript 中稱為 arrow 頭函數(shù)）編寫的。但是，在 Python 中，你經(jīng)?？吹奖皇褂玫氖?lambda 表達式。

lambda 表達式和 arrow 函數(shù)之間的語法實際上非常相似。將 => 替換為：并確保使用關鍵字 lambda，其余的幾乎相同。

// JavaScript Arrow Functionconst square = number => number * number;

// Python Lambda Expressionsquare = lambda number: number * number

arrow 函數(shù)和 lambda 表達式之間的一個關鍵區(qū)別是，arrow 函數(shù)能夠通過多個語句擴展成完整的函數(shù)，而 lambda 表達式僅限于返回的單個表達式。因此，在使用 map、filter或 reduce時，如果需要對每個項執(zhí)行多個操作，請先定義函數(shù)，然后再包含它。

def inefficientSquare(number):

result = number * number

return result

map(inefficientSquare, my_list)

替換 for 循環(huán)

好了，下面來點好東西。下面是三個常見的 for 循環(huán)示例，它們將被 map、filter 和 reduce 替換。我們的編程目標：計算列表中奇數(shù)平方和。

首先，使用基本的 for 循環(huán)示例。注意：下面的代碼純粹是為了演示，即使沒有 map/filter/reduce 也有改進空間。

numbers = [1,2,3,4,5,6]

odd_numbers =

squared_odd_numbers =

total = 0

# filter for odd numbers

for number in numbers:

if number % 2 == 1:

odd_numbers.append(number)

# square all odd numbers

for number in odd_numbers:

squared_odd_numbers.append(number * number)

# calculate total

for number in squared_odd_numbers:

total = number

# calculate average

讓我們將每個步驟轉(zhuǎn)換為這三個函數(shù)的其中之一：

from functools import reduce

numbers = [1,2,3,4,5,6]

odd_numbers = filter(lambda n: n % 2 == 1, numbers)

squared_odd_numbers = map(lambda n: n * n, odd_numbers)

total = reduce(lambda acc, n: acc n, squared_odd_numbers)

有幾個重要的語法要點要強調(diào)。