Elixir 中的 For 循环和推导式 - 转换命令式代码-Python教程-PHP中文网

For loops and comprehensions in Elixir - transforming imperative code

在本文中，我们将介绍 Python 中 for 循环和推导式的一些常见用法，如何分析现有循环，以及如何将它们转换为 Elixir 中的等效表达式，使用 Enum 模块和 推导式.

中的函数

我们将重点关注：

通过函数转换数据集合 (map)
将值过滤到集合中或从集合中过滤出来（过滤器）
生成单个聚合值或结构，例如平均值（减少或折叠）

我们将以一个结合了这三者的基本示例来结束！

Python

For 循环

在 Python 中，for 循环 通常具有交错处理功能 - 这些步骤被组合在一起形成相同的子句或主体。下面是前两个偶数的平方的示例：

result = 0
for num in [1, 2, 3, 4, 5]:
    if num % 2 == 0:
        result += num ** 2
print(result)  # Output: 20

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这个交错体的一个挑战是：

识别每个步骤，并且......
弄清楚它是什么类型的步骤。

分解每个步骤可以让您了解正在发生的转换，消除任何不必要的转换，并将这些步骤重写为另一种语言构造或更高级别的函数。

注释上面的函数会得到：

result = 0
for num in [1, 2, 3, 4, 5]:
    ## Filter
    if num % 2 == 0:
        ## Reduce (result += ) and Map (num ** 2)
        result += num ** 2
print(result)  # Output: 20

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步骤

结果 - 步骤顺序是：

过滤“出”奇数/“入”偶数
将数字（例如2）映射到其相应的平方数（例如4）
减少为偶数平方和

推导式

Python 中的

推导式 是映射和过滤集合（如列表和字典）的简单方法。它们没有提供减少结果的方法，但是我们可以使用诸如 sum 之类的内置函数来转换上面的函数来处理理解的结果：

result = sum(num ** 2 for num in [1, 2, 3, 4, 5] if num % 2 == 0)
print(result)  # Output: 20

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通过推导式，表达式将 map 步骤 (num ** 2) 和 filter 步骤（如果 num % 2 == 0) 清楚。 sum 是此处的 reduce 步骤。

在 Python 中浏览这些推导式很容易，并且它为推导式的复杂性设置了有用的上限。

有了这个背景，并且更好地理解了 Python 处理构造的结构和限制，让我们继续使用 Elixir 的推导式和 Enum 管道重写上述 Python 代码！

映射：Enum.map 和生成器

我们如何将步长写成平方数？在 Elixir 中，这很简单！

使用 Enum.map：

result = 0
for num in [1, 2, 3, 4, 5]:
    if num % 2 == 0:
        result += num ** 2
print(result)  # Output: 20

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并使用推导式（for）：

result = 0
for num in [1, 2, 3, 4, 5]:
    ## Filter
    if num % 2 == 0:
        ## Reduce (result += ) and Map (num ** 2)
        result += num ** 2
print(result)  # Output: 20

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生成器表达式，生成要在 for 表达式主体中使用的值，在 do:

之后

过滤：Enum.filter和filters

使用 Enum.filter（或 Enum.reject）很容易做到：

result = sum(num ** 2 for num in [1, 2, 3, 4, 5] if num % 2 == 0)
print(result)  # Output: 20

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我们希望在求平方之前过滤掉奇数，因此我们将其放置在管道中的正确位置 - 在 Enum.map 之前。

使用推导式，我们可以在推导式的头部添加第二个表达式，一个过滤器，它是一个布尔测试：

Enum.map([1, 2, 3, 4, 5], & &1 ** 2)

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rem(n, 2) == 0 表达式会丢弃所有返回 false（或 nil）的元素，留下 [2, 4] 作为实际传递到主体的数字（do: n ** 2）的理解。

减少-> Enum.reduce和reduce：

使用 Enum.reduce/2，我们可以通过添加到累加器来将平方数列表转换为其总和。如果我们没有为累加器指定初始值 (Enum.reduce/3)，第一个元素将用作累加器的初始值，这在这里很方便：

for n <- [1, 2, 3, 4, 5], do: n ** 2

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通过推导式，我们比 Python 的同等功能更强大。我们可以通过在头部添加另一个子句来添加一个归约步骤：

[1, 2, 3, 4, 5]
|> Enum.filter(& rem(&1, 2) == 0)
|> Enum.map(& &1 ** 2)

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此处进行两项更改：

在头部添加一个reduce: 0子句，指定我们将累加一个初始值为0的值
更改 for 主体以捕获 acc 值（累加器），我们可以将当前平方值添加到该值。

内置函数：Enum.sum

作为一般规则，我们应该以尽可能最高级别的方式表达我们想要转换的数据。将 Enum.reduce 视为最低级别的函数转换很有用，因为所有其他数据处理都可以用它来重写。

Enum 模块包含大量高级函数，通常涉及将值列表减少为单个聚合值，例如总和、最大值或最小值。在本例中，我们想要元素的总和。

对于枚举管道，这很简单：

for n <- [1, 2, 3, 4, 5], rem(n, 2) == 0, do: n ** 2

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没有办法在推导式中表示这些高级聚合函数，因此我们可以将推导式的输出通过管道传输到 Enum.sum 调用中，类似于我们在 Python 中的做法：

[1, 2, 3, 4, 5]
|> Enum.filter(& rem(&1, 2) == 0)
|> Enum.map(& &1 ** 2)
|> Enum.reduce(& &1 + &2)

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通常应该避免混合不同的形式，特别是如果转换是简单的，因为它会减轻读者的精神负担 - 上面的reduce:形式尽管级别较低，但实际上阅读起来更清晰。

Elixir 哪种表达方式更好？

总而言之，我们最终得到了两种可以被认为是惯用的形式。对于枚举管道：

result = 0
for num in [1, 2, 3, 4, 5]:
    if num % 2 == 0:
        result += num ** 2
print(result)  # Output: 20

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和理解：

result = 0
for num in [1, 2, 3, 4, 5]:
    ## Filter
    if num % 2 == 0:
        ## Reduce (result += ) and Map (num ** 2)
        result += num ** 2
print(result)  # Output: 20

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易于阅读的代码应该能够直接浏览，没有歧义或在表达式上结结巴巴。我认为这两种形式都符合该标准，如：