Στατιστικά βαθμών

Reduce

Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να αθροίσουμε έναν πίνακα αριθμών. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να πετύχουμε αυτόν τον σκοπό.

• Σε πολλές γλώσσες, αυτό το πρόβλημα εκφράζεται ως βρόχος με μια μεταβλητή συσσώρευσης.

• Αυτό το πρόβλημα μπορεί να γραφτεί ως αναδρομική συνάρτηση. Σε ψευδοκώδικα, θα μπορούσαμε να έχουμε το εξής.

  function Add(X, Sum=0):
    if X is empty then
      return Sum
    else
      return Add(rest(X), Sum + first(X))
    end
  end
  

  Αυτή η μέθοδος διαίρεσης του προβλήματος σε μικρότερα κομμάτια μπορεί επίσης να περιγραφεί ως "αναγωγή προς τη βασική περίπτωση".

Το Reduce είναι ένας τρόπος να συνδυάσουμε όλα τα στοιχεία μιας δομής δεδομένων σε μία μόνο τιμή. Η διαδικασία διατρέχει τη δομή δεδομένων επαναληπτικά, εφαρμόζοντας μια συνάρτηση σε κάθε στοιχείο για να ενημερώσει το συσσωρευμένο αποτέλεσμα.

Στη jq, αυτή η διαδικασία υλοποιείται στο φίλτρο reduce. Σε άλλες γλώσσες, μπορεί να ονομάζεται "fold", "fold-left", "inject" ή "aggregate".

Η έκφραση reduce της jq μοιάζει με αυτό.

reduce STREAM_EXPRESSION as $var (INITIAL_VALUE; UPDATE_EXPRESSION)

• Το STREAM_EXPRESSION είναι ένα stream στοιχείων, καθένα από τα οποία αποθηκεύεται με τη σειρά του στη μεταβλητή $var.
  • Θυμήσου, για να κάνεις stream σε έναν πίνακα, χρησιμοποίησε το φίλτρο επανάληψης .[]: $myArray | .[].
• Το INITIAL_VALUE είναι η αρχική τιμή του συσσωρευμένου αποτελέσματος (γνωστή ως "συσσωρευτής").
• Το UPDATE_EXPRESSION συνδυάζει ("διπλώνει") την τρέχουσα τιμή ($var) στον συσσωρευτή.
  • Στο πλαίσιο αυτής της έκφρασης, το . είναι η τιμή του συσσωρευτή.
  • Το αποτέλεσμα της έκφρασης αποθηκεύεται στον συσσωρευτή για χρήση στην επόμενη επανάληψη.
  • Μετά την τελευταία επανάληψη, το συσσωρευμένο αποτέλεσμα είναι το αποτέλεσμα του reduce.

Ας δούμε ένα παράδειγμα: το άθροισμα των αριθμών ενός πίνακα. Το φίλτρο add κάνει ακριβώς αυτό, αλλά θα δούμε πώς να το υλοποιήσουμε.

Αν χρησιμοποιήσουμε το [10, 20, 30, 40] ως είσοδο και πάρουμε το μηδέν ως αρχική κατάσταση, να πώς μοιάζει κάθε βήμα.

Στη σύνταξη της jq, αυτό μοιάζει με τον παρακάτω κώδικα.

0 + 10 | . + 20 | . + 30 | . + 40

Μπορούμε να το εκφράσουμε αυτό με το φίλτρο reduce.

[10, 20, 30, 40] | reduce .[] as $n (0; . + $n)     # => 100

def add: reduce .[] as $x (null; . + $x);

Μερικά πράγματα που πρέπει να έχεις κατά νου

• Στην έκφραση αναγωγής, το . είναι ο συσσωρευτής. Αν η είσοδος είναι κάποιο αντικείμενο που πρέπει να αναφέρεις μέσα στη συνάρτηση αναγωγής, θα πρέπει να το αποθηκεύσεις σε μια μεταβλητή.

  {"apple": 10, "banana": 16, "carrot": 4}
  | . as $obj
  | reduce (keys | .[]) as $key (0; . + $obj[$key])     # => 30
  

• Ο συσσωρευτής μπορεί να είναι οποιουδήποτε τύπου δεδομένων. Για παράδειγμα, μπορεί να θέλεις να αντιστρέψεις έναν πίνακα.

  ["A", "B", "C", "D"]
  | reduce .[] as $elem ([]; [$elem] + .)       # => ["D", "C", "B", "A"]