你什么时候会使用 reduce() 而不是 sum()？

Question

我最近开始学习函数式编程，并在尝试计算 class 的测验平均分时想出了这个例子。

我想出的例子是：

scores = [90, 91, 92, 94, 95, 96, 97, 99, 100]

def add(num1, num2):
    '''returns the sum of the parameters'''
    return num1 + num2

import operator 

timeit reduce(add, scores) / len(scores)  #--> 1000000 loops, best of 3: 799 ns per loop

timeit sum(scores) / len(scores)  #--> 1000000 loops, best of 3: 207 ns per loop

timeit reduce(operator.add, scores) / len(scores) #--> 1000000 loops, best of 3: 485 ns per loop

在上面的例子中，使用高阶函数似乎慢了将近 4 倍。

所以我的问题是，什么时候是使用高阶函数的好时机，因为上面的例子显然不是？

Answer 1

当您需要对数据列表进行任意操作时，

reduce() 才有意义，而不是当您已经拥有一个不仅性能优于 reduce() 在小列表上，但 大大地 在大列表上优于它。

reduce() 为您提供了创建任意折叠的灵活性，但这种灵活性是以一些性能开销为代价的，尤其是在大多数基本功能结构被认为略微超出主流的语言中。

Python 是 "functional"，因为它具有 first-class 函数，但它主要不是函数式语言。它提供了大量用于循环的迭代器，并具有使显式循环易于编写的各种语言特性，但并不专注于递归定义的列表操作（尽管它确实在有限程度上允许它们——缺乏 TCO阻止我直接在 Python 中解释我的 Erlang 或 Guile 代码，但确实让我可以灵活地做 benchmark competing approaches that adhere to similar interfaces).

之类的事情

Answer 2

代替总和？从来没有。

但是在通过自定义方法进行聚合时，reduce 调用是可行的方法。

例如 product 可以定义为：

product = lambda iterable: reduce(operator.mul, iterable)

另外 sum 在 C 中实现。

Answer 3

reduce 和 sum 做的事情截然不同。考虑一个问题，例如“我有一个嵌套字典......

d = {'foo': {'bar': {'baz': 'qux'}}}

我想获取与键列表关联的值：['foo', 'bar', 'baz']”。这可以调用 reduce（如果你我是一种函数式编程的人）：

>>> reduce(lambda subdict, k: subdict[k], ['foo', 'bar', 'baz'], d)
'qux'

请注意，您不能使用 sum 执行此操作。碰巧求和是一个简单的例子来说明 reduce 发生了什么（因为你可以用括号写出来，而且大多数程序员都熟悉括号如何分组数学运算）。

Answer 4

撇开性能问题不谈，我不得不说：使用 sum() 完全没有错，而且在风格上你应该选择 sum()超过 reduce()！ reduce() 更通用，因此可用于编写其他归约，而不仅仅是求和。 sum() 是一种非常常见的归约，值得拥有自己的名称和定义。

如果您查看函数式编程语言，您会发现例如它们具有用于处理序列的大型通用实用函数库，例如 Haskell 的 Data.List or Scheme's SRFI-1。这些库中的 lot 函数可以根据其他函数来编写；例如，Haskell 中的 map 函数可以写成 foldr（类似于 reduce()）：

map :: (a -> b) -> [a] -> [b]
map f = foldr go []
  where f a bs = f a : bs

但是没有人认为 foldr 从而使 map 变得不必要或需要避免。相反，更通用的操作，如 foldr 或 reduce() 被视为 构建块 以构建更专业的函数，使程序更易于编写和理解。

reduce()和sum()是同一个关系。 reduce() 是当您还没有 sum() 之类的功能时可以使用的构建块。

你什么时候会使用 reduce() 而不是 sum()？

When would you use reduce() instead of sum()?

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