Python入门之经典函数实例——第3关：Map-Reduce - 映射与归约的思想

Posted 2023-02-20 YLeee

任务描述

Python中有两个非常常见的内置函数：map()和reduce()函数。这两个函数都是应用于序列的处理函数，map()用于映射，reduce()用于归并。

本关目标就是让读者了解并掌握map()和reduce()函数的相关知识。

相关知识

map()函数

map()函数会根据传入的函数对指定的序列做映射。map()函数接收两个参数，一个是function函数，另一个参数是一个或多个序列。map()函数会将传入的函数依次作用到传入序列的每个元素，并把结果作为新的序列返回。

map()函数的定义为：

map(function, sequence[, sequence, ...]) -> list

例如，我们要对一个列表序列中的每个数值元素进行平方运算，结合上一关提到的lambda函数的例子，程序代码如下：

r = map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4,])
print(list(r))

输出结果：

[1, 4, 9, 16]

当map()函数的第二个参数中存在多个序列时，会依次将每个序列中相同位置的元素一起做参数调用function函数。

例如：要对map()函数传入的两个序列中的元素依次求和，程序代码如下：

r = map(lambda x, y: x + y, [1, 2, 3, 4, 5], [6, 7, 8, 9, 10])
print(list(r))

输出结果：

[7, 9, 11, 13, 15]

当map()函数传入的序列有多个时，我们注意function函数的参数数量，要和map()函数传入的序列数量相匹配。

reduce()函数

reduce()函数把传入的函数作用在一个序列[x1, x2, x3, ...]上，这个函数必须要接收两个参数，reduce()函数把第一次计算的结果继续和序列中的下一个元素做累积计算。reduce()函数的定义为：

reduce(function, sequence[, initial]) -> value

function参数是有两个参数的函数，reduce()函数依次序列中取元素，和上一次调用function函数的结果做参数再次调用function函数。例如：

from functools import reduce
r = reduce(lambda x, y: x + y, [1, 2, 3, 4, 5],6)

print(r)

输出结果：

21

在上述例子中，程序的计算顺序为((((((1+6)+2)+3)+4)+5))

小结：map()和reduce()函数的应用十分广泛，在分布式计算领域有着十分重要的运用，期待着读者在今后的开发道路上对map()和reduce()函数有更加深刻的体验。

编程要求

本关的编程任务是补全src/step3/map-reduce.py文件的代码，实现相应的功能。具体要求如下：

• 将输入的一个正整数分解质因数，并将结果输出。例如：输入90,打印出90=233*5。

测试说明

本关的测试文件是src/step3/map-reduce.py，测试过程如下：

1. 平台自动编译生成map-reduce.exe;
2. 平台运行map-reduce.exe，并以标准输入方式提供测试输入；
3. 平台获取map-reduce.exe输出，并将其输出与预期输出对比。如果一致则测试通过，否则测试失败。

以下是平台对src/step3/map-reduce.py的样例测试集：

测试输入：
80
预期输出：
80 = 2*2*2*2*5

测试输入：
79
预期输出：
79 = 79

测试输入：
225
预期输出：
225 = 3*3*5*5

测试输入：
123456
预期输出：
123456 = 2*2*2*2*2*2*3*643

开始你的任务吧，祝你成功

朋友，坚定地相信未来吧；相信不屈不挠的努力；相信未来、热爱生命。

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参考答案

# coding=utf-8

# 输入一个正整数
x = int(input())


# 请在此添加代码，将输入的一个正整数分解质因数
# ********** Begin *********#
def factor(x):
    if x == 1:
        return []
    else:
        for i in range(2, x + 1):
            n, d = divmod(x, i)
            if d == 0:
                return [i] + factor(n)		# 采用递归的方式


result = factor(x)
# ********** End **********#

# 输出结果，利用map()函数将结果按照规定字符串格式输出
print(x, '=', '*'.join(map(str, result)))