[Python] 内置序列函数之 filter, map, reduce, zip

filter, map, reduce, zip都是针对python中的sequence数据类型的内置方法。

　　名词解释：本文中的iterable是指可迭代对象，包括sequence和iterator，及其他具有可迭代性的container。

1. filter(function, iterable)

filter的工作原理是使用第一个参数对象（function或者None）来对第二参数对象iterable进行运算，并根据运算结果的布尔值来过滤iterable中的元素。

对function返回值的布尔运算，如果为True，则将当前元素存储到string, tuple或者list中并最终返回对应类型的对象；如果为False，则将当前元素过滤掉，如果function没有返回值，则视为返回None，因此所有元素都会被过滤掉。如果第一个参数不是function而是None，则返回iterable中所有为True的元素。

＃ function有返回值
>>> filter(lambda d: d != 'a', 'abcd')　　＃ 过滤掉了字母'a'。
'bcd'

>>> def d(x):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＃ 不使用lambda时，先定义一个充当过滤器的函数。
 　　　　　return True if x != 'a' else False

>>> filter(d, 'abcd')
'bcd'

＃ function没有返回值
>>> def f(x):　　　
    if x != 'a':
        print x
    else:
        pass

>>> foo = filter(f, 'abcd')　　＃ 'abcd'中所有字符都被过滤掉了
b
c
d
>>> foo
''

＃ 第一个参数为None
>>> filter(None, 'abcd')     ＃ 没有过滤任何东西
'abcd'

  >>> filter(None, [1,2,3,4,5,0])   ＃ 过滤掉了0
  [1, 2, 3, 4, 5]

 注意：只有当iterable是一个string或者tuple的时候，filter返回的才是string或者tuple，其余都全都是返回list。而function是一个单参数的函数。

　　2. map(function, iterable, ...)

map会将iterable对象里的元素遍历到function中进行运算，并返回一个list对象来存储所有的运算结果。map支持多个iterable参数，如果多个iterable参数元素数量不同，对于数量较少的那个iterable对象，在超出部分取值时值为None。当第一个参数不为function为None时，返回一个由tuple组成的列表，每个tuple中的元素分别来自各个iterable对象。

>>> map(lambda a: a+1, [1,2,3,4])
[2, 3, 4, 5]
>>> map(lambda a, b: a+b, [1,2,3,4], (2,3,4,5))
[3, 5, 7, 9]
>>> map(lambda a, b: a + b if b else a + 10, [1,2,3,4,5], (2,3,4,5))   ＃ 第2个iterable对象少了一个元素
[3, 5, 7, 9, 15]
>>> map(None, [1,2,3,4,5], [1,2,3])
[(1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, None), (5, None)]

注意：function中的参数数量与map中的iterable参数个数相同。

 

3. reduce(function, iterable, start_value)

reduce函数第一次会在iterable对象中取前两个值传入function中进行运算，然后运算返回值作为第一个参数，再在iterable对象中取第三个值传入function中进行运算，依次类推，直至iterable对象中所有元素被取值完毕。如果设定了start_value值，那么start_value将作为第一次执行function函数时的一个参数，并在iterable中取第一个元素作为function的另一个参数。

>>> reduce(lambda x, y: x+y, range(0,10))
45
>>> reduce(lambda x, y: x+y, range(0,10), 10)
55

　　注意：function是一个双参数的函数，如果没有返回值，则返回None到下一次运算中。

>>> reduce(d, range(0,10))
01
None2
None3
None4
None5
None6
None7
None8
None9

4. zip(seq[, seq, ...])

zip函数会对每个sequence对象依次取相同索引的值到一个tuple中，然后返回一个由这些tuple组成的列表。tuple的数量由所有sequence中具有最少索引的那个sequence决定，该sequence取值完毕后便不再继续对剩余的sequence取值。

>>> zip([1,2,3,4],[2,3,4,5])
[(1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5)]
>>> zip([1,2,3,4], (2,3,4,5,6,7))
[(1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5)]
>>> zip([1,2,3,4], [[2,3,4],[2,3]])
[(1, [2, 3, 4]), (2, [2, 3])]