Python reduce()函数用法详解与示例

reduce()是Python内置的一个高阶函数。

reduce()函数

函数格式如下：

reduce(func, seq[, init])

reduce()被称为化简函数，其执行逻辑为：每次迭代时，将上一次迭代的结果（若为首次迭代且未指定init则为序列seq的第一个元素）与序列中的下一个元素共同传入二元函数func中执行。参数init为可选，若提供则作为首次迭代的第一个元素；若未提供，则默认使用seq的第一个元素。

从reduce函数的执行流程可以看出，它非常适合用于计算阶乘。Python标准库中虽未直接提供求阶乘的内置函数，但我们可以利用reduce函数轻松实现这一功能。

#未指定init的情况
>>> n = 6
>>> print reduce(lambda x, y: x * y, range(1, n))
120

在上述示例中，range(1, 6)生成了列表[1, 2, 3, 4, 5]，此处将其命名为seq1。由于未指定init参数，reduce()取seq1的第一个元素1作为初始值。因lambda表达式包含两个变量，故需传入两个实参，即取seq1的第二个元素2与初始值1一同传入lambda执行，返回结果2。随后，该结果与seq1的下一个元素3再次传入lambda执行，依此类推，最终得出5! = 120。若希望基于阶乘结果进一步倍增，可启用可选参数init，例如：

>>> print reduce(lambda x, y: x * y, range(1, n),2)
240

此时，init将作为第一个元素，与seq1的第一个元素1一同传入lambda函数执行，返回结果再作为下一次迭代的第一个元素继续计算。

下面的示例更为直观，供参考：

reduce()接收的参数类型与map()类似，均包含一个函数f和一个列表，但行为不同。reduce()传入的函数f必须接收两个参数，并对列表中的每个元素反复调用函数f，最终返回累积结果值。

例如，定义一个函数f，接收x和y并返回它们的和：

def f(x, y):
 return x + y

当调用reduce(f, [1, 3, 5, 7, 9])时，reduce函数的计算过程如下：

首先计算前两个元素：f(1, 3)，结果为4； 接着将结果与第3个元素计算：f(4, 5)，结果为9； 再将结果与第4个元素计算：f(9, 7)，结果为16； 最后将结果与第5个元素计算：f(16, 9)，结果为25； 因列表无更多元素，计算结束，返回结果25。

上述计算过程实质上是对列表所有元素求和。尽管Python内置了sum()函数，但使用reduce()同样可以简便地实现求和功能。

reduce()还支持接收第3个可选参数，用于指定计算的初始值。若将初始值设为100，计算方式如下：

reduce(f, [1, 3, 5, 7, 9], 100)

此时结果将变为125，因为第一轮计算变为：

计算初始值与第一个元素：f(100, 1)，结果为101。