[Python] reduce 함수 예제

reduce

reduce 함수 사용을 위해서는 functools를 import 해야 한다.

functools.reduce(function, iterable[, initializer])

reduce 함수를 사용하면 첫 번째 인자로 들어가는 function을 사용해서 iterable 한 값을 하나의 값으로 줄일 수 있다.

initializer는 주어지면 첫 번째 인자로서 추가된다.

 

즉, 두 개의 입력을 하나의 결과로 만들 수 있다.

 

주어진 데이터들의 합을 구하는 함수를 작성해본다.

dataset = [1, 2, 3, 4]

def total(numbers):
    result = 0
    for number in numbers:
        result += number
    return result
    
total(dataset)

Out : 10

total(dataset)의 결과로는 10이 도출된다. 이는 아래와 같은 과정을 거친다.

0  |  1, 2, 3, 4
      1
         3
            6
               10

위 과정을 함수로 만들지 않고 reduce 함수를 사용하면 간략하게 표현할 수 있다.

 

def add(x, y):
	print(x, y)
    return x + y
    
reduce(add, [1, 2, 3, 4, 5])

    1,  2,  3,  4,  5
    ↓   ↓
add(1,  2)
    ↓  ↙
    3,  3,  4,  5
    ↓   ↓
add(3,  3)
    ↓  ↙
    6,  4,  5
    ↓   ↓
add(6,  4)
    ↓  ↙
    10,  5
add(10, 5)
    ↓  ↙
    15

reduce 함수 실행 시 위와 같은 과정을 거쳐 하나의 값이 반환된다.

 

1 2
3 3
6 3
10 5

Out : 15

차례대로 1 2, 3 3, 6 3, 10 5가 출력되고 결과 값으로는 15가 나온다.

 

reduce + lambda

reduce 함수의 첫 번째 인자로 lambda 표현식을 넣을 수 있다.

lambda 표현식 자체를 넣어도 되고, lambda 표현식을 저장한 변수를 넣어도 된다.

reduce(lambda x, y : x + y, [1, 2, 3, 4, 5])

sum_all = lambda numbers : reduce(lambda a, b : a + b, numbers)
sum_all([1, 2, 3, 4, 5])

 

예제

initializer (초기 값)

reduce 함수를 사용해 초기 값을 지정할 수 있다.

def func(a, b):
    a.append(b ** 2)
    return a

reduce(func, [1, 2, 3], [])

Out : [1, 4, 9]

위 reduce 함수는 아래와 같은 과정을 거치며 초기 값을 지정한다.

    [] | [1, 2, 3]
     ↓    ↓
func([], 1)
         ↓
        [1]  2, 3
         ↓   ↓
   func([1], 2)
            ↓
         [1, 4]   3
            ↓     ↓
     func([1, 4], 3)
               ↓
           [1, 4, 9]

위 방법은 func(a, b) 함수를 만들어 사용하였지만 lambda 표현식을 써서도 가능하다.

reduce(lambda a, b : a + [b ** 2], [1, 2, 3], [])

그러나 위처럼 lambda 표현식을 사용하는 방법은 성능이 나쁘기 때문에 추천하지는 않는다.

 

최대 값 찾기

dataset = [1, 4, 8, 5, -20]

reduce(
    lambda a, b : a if a > b else b,
    dataset
)

Out : 8

 

각 아이템별 개수 구하기

각 아이템별 개수를 구하는 것은 for문을 사용해서 구할 수도 있지만 reduce 함수를 사용하면 for문을 사용한 것보다 조금 더 간결하게 만들 수 있다.

 

첫 번째로 for문을 사용한 코드이다.

dataset = ['dog', 'dog', 'cat', 'dog', 'cat', 'bird']

def count_element(elements):
    result = {}
    for element in elements:
        result[element] = result.get(element, 0) + 1
    return result

count_element(dataset)

 

두 번째로는 reduce 함수를 사용한 것이다.

def inner_func(result, element):
    result[element] = result.get(element, 0) + 1
    return result

reduce(inner_func, dataset, {})

Out : {'dog' : 3, 'cat' : 2, 'bird' : 1}

 

reduce 함수와 lambda 표현식을 함께 사용해 만들 수도 있다.

reduce (
    lambda r, e: r.update({e: r.get(e, 0) + 1}) or r, 
    dataset,
    {}
)

dict.update()는 인자 값이 dict 내에 존재하지 않으면 추가하고, 존재하면 None을 리턴한다.

dict.get()은 인자 값이 dict 내에 존재하면 가져오고, 존재하지 않는다면 None을 리턴한다.