加入收藏 | 设为首页 | 会员中心 | 我要投稿 李大同 (https://www.lidatong.com.cn/)- 科技、建站、经验、云计算、5G、大数据,站长网!
当前位置: 首页 > 编程开发 > Python > 正文

python – 将一个“增长”表的命令式算法转换为纯函数

发布时间:2020-12-20 13:30:10 所属栏目:Python 来源:网络整理
导读:我的程序是用 Python 3编写的,它有很多地方以一个(非常大的)类似数字的数据结构开始,并按照某种算法为它添加列. (每个地方的算法都不同.) 我试图将其转换为纯函数方法,因为我遇到了命令式方法的问题(难以重用,难以回忆临时步骤,难以实现“懒惰”计算,由于依
我的程序是用 Python 3编写的,它有很多地方以一个(非常大的)类似数字的数据结构开始,并按照某种算法为它添加列. (每个地方的算法都不同.)

我试图将其转换为纯函数方法,因为我遇到了命令式方法的问题(难以重用,难以回忆临时步骤,难以实现“懒惰”计算,由于依赖于状态而容易出错等) .

Table类实现为字典字典:外部字典包含行,由row_id索引; inner包含一行中的值,由column_title索引.该表的方法非常简单:

# return the value at the specified row_id,column_title
get_value(self,row_id,column_title)

# return the inner dictionary representing row given by row_id
get_row(self,row_id) 

# add a column new_column_title,defined by func
# func signature must be: take a row and return a value
add_column(self,new_column_title,func)

到目前为止,我只是在原始表中添加了列,每个函数都将整个表作为参数.当我转向纯函数时,我必须使所有参数都是不可变的.因此,初始表变得不可变.任何其他列都将作为独立列创建,并仅传递给需要它们的那些函数.典型的函数将采用初始表和已创建的几列,并返回一个新列.

我遇到的问题是如何实现独立列(列)?

我可以把它们都变成字典,但看起来很贵.实际上,如果我需要在每个逻辑行中的10个字段上执行操作,我将需要进行10次字典查找.最重要的是,每列将包含键和值,使其大小加倍.

我可以使Column成为一个简单的列表,并在其中存储对从row_id到数组索引的映射的引用.好处是这个映射可以在对应于同一个初始表的所有列之间共享,并且一次查找一次,它适用于所有列.但是这会产生任何其他问题吗?

如果我这样做,我可以更进一步,并实际将映射存储在初始表本身中吗?我可以将Column对象的引用放回到创建它们的初始表吗?它似乎与我想象的功能性工作方式有很大不同,但我看不出它会导致什么问题,因为一切都是不可改变的.

通常,函数方法是否会将返回值中的引用保留为其中一个参数?它似乎不会破坏任何东西(如优化或懒惰评估),因为无论如何已经知道了这个论点.但也许我错过了一些东西.

解决方法

我将如何做到这一点:

>从frozenset中派生您的表类.
>每一行都应该是元组的一个次级.

现在你无法修改表格 – >不变,太棒了!下一步
可能是将每个函数都考虑为你应用的变异
表生成一个新表:

f T -> T'

这应该被解读为应用表T上的函数f来产生
新表T’.您也可以尝试对实际处理进行客体化
表数据并将其视为您应用或添加到的操作
表.

add(T,A) -> T'

这里最棒的是添加可以减去而不是给你
一种简单的撤消模型.当你进入这种心态时,你的代码
变得非常容易推理,因为你没有可以的状态
搞砸了.

下面是一个如何实现和处理表的示例
在Python中以纯粹的功能方式构造. Imho,Python不是
学习FP的最佳语言,因为它使它变得容易
程序势在必行.我认为Haskell,F#或Erlang是更好的选择.

class Table(frozenset):
    def __new__(cls,names,rows):
        return frozenset.__new__(cls,rows)

    def __init__(self,rows):
        frozenset.__init__(self,rows)
        self.names = names

def add_column(rows,func):
    return [row + (func(row,idx),) for (idx,row) in enumerate(rows)]

def table_process(t,(name,func)):
    return Table(
        t.names + (name,),add_column(t,lambda row,idx: func(row))
        )

def table_filter(t,func)):
    names = t.names
    idx = names.index(name)
    return Table(
        names,[row for row in t if func(row[idx])]
        )

def table_rank(t,name):
    names = t.names
    idx = names.index(name)
    rows = sorted(t,key = lambda row: row[idx])
    return Table(
        names + ('rank',add_column(rows,idx: idx)
        )

def table_print(t):
    format_row = lambda r: ' '.join('%15s' % c for c in r)
    print format_row(t.names)
    print 'n'.join(format_row(row) for row in t)

if __name__ == '__main__':
    from random import randint
    cols = ('c1','c2','c3')
    T = Table(
        cols,[tuple(randint(0,9) for x in cols) for x in range(10)]
        )
    table_print(T)

    # Columns to add to the table,this is a perfect fit for a
    # reduce. I'd honestly use a boring for loop instead,but reduce
    # is a perfect example for how in FP data and code "becomes one."
    # In fact,this whole program could have been written as just one
    # big reduce.
    actions = [
        ('max',max),('min',min),('sum',sum),('avg',lambda r: sum(r) / float(len(r)))
        ]
    T = reduce(table_process,actions,T)
    table_print(T)

    # Ranking is different because it requires an ordering,which a
    # table does not have.
    T2 = table_rank(T,'sum')
    table_print(T2)

    # Simple where filter: select * from T2 where c2 < 5.
    T3 = table_filter(T2,('c2',lambda c: c < 5))
    table_print(T3)

(编辑:李大同)

【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容!

    推荐文章
      热点阅读