Python map() 函數，舉例說明

已發表: 2022-08-25

在本教程中，您將學習如何使用Python map() 函數將函數應用於可迭代的所有項。

Python 支持函數式編程範式，允許您以編程方式將任務定義為函數的計算。您可以將 Python 函數視為對象：一個函數可以將另一個函數作為參數並返回另一個函數。

map()函數接受一個函數作為參數，並允許您將其應用於序列中的所有項目。

在本教程結束時，您將能夠使用 Python 的map()函數——重寫詳細循環和列表推導。您將編寫幾個示例來了解使用map()函數的不同方式。

如何將函數應用於 Python 列表的元素

讓我們從一個例子開始我們的討論。

這裡nums是一個數字列表。

 nums = [2,4,3,7]

接下來，考慮函數self_pow() 。函數self_pow()接受一個數字作為參數，並返回該數字本身的冪次冪：n**n。

在 Python 中，** 是求冪運算符。 a**b 返回 a 的 b 次冪 a ^b的值。

 def self_pow(n): return n**n

TO-DO ：通過將函數self_pow()應用於列表nums中的每個元素來創建一個新列表nums_pow 。

使用 for 循環

為此，您可以在 Python 中使用 for 循環：

對於nums列表中的每個數字，以num作為參數調用函數self_pow() 。
將函數調用的結果附加到新列表nums_pow 。

 nums_pow = [] for num in nums: nums_pow.append(self_pow(num)) print(nums_pow)

在輸出中，每個數字nums都被提升為自身。 nums_pow列表中的元素如下： 2 ² , 4 ⁴ , 3 ³ ,7 ⁷ 。

 Output [4, 256, 27, 823543]

使用列表理解

您可以使用列表推導來簡潔明了。從上面的顯式 for 循環中，我們可以識別輸出表達式和要循環的列表。

然後我們可以修改通用列表推導表達式：

 new_list = [<output expression> for item in iterable]

生成nums_pow列表的列表推導表達式如下：

 nums_pow = [self_pow(num) for num in nums] print(nums_pow)

正如預期的那樣，輸出與使用 for 循環的輸出相同。

 Output [4, 256, 27, 823543]

您可以使用 Python 的map()函數代替循環和列表推導，其語法簡潔，有助於將該函數應用於迭代中的所有項目。讓我們從學習 map 函數的語法開始。

Python map() 函數語法

使用的一般語法 Python map()函數如下：

 map(function, iterable_1,[iterable_2,...,iterable_n])

map()函數至少接受兩個參數，一個函數和一個可迭代的。

在上面的語法中：

function表示 Python 函數，或者通常是任何 Python 可調用函數。這包括用戶定義和內置函數、類、實例和類方法等。
iterable是任何有效的 Python 可迭代對象，例如列表、元組和字符串。
map() 函數將該函數應用於可迭代對像中的每個項目

map() 函數返回什麼？

它返回一個地圖對象。然後，您可以使用以下語法將地圖對象轉換為列表： list(map(function,iterable)).

根據用例，您可以將其轉換為 Python 元組。

現在您已經了解了 Python map()函數的語法，讓我們開始編寫示例。

您應該使用 Python 3.x 來學習本教程。否則，您可以在 Geekflare 在線 Python 編輯器中運行代碼片段。

如何將 map() 函數與用戶定義的函數一起使用

#1 。以前，我們將self_pow()函數應用於nums列表中的每個數字。在map()函數的語法中，我們可以傳入函數self_pow和列表nums作為參數。

注意：您應該只指定函數的名稱而不是函數調用。使用self_pow而不是self_pow() 。

map()函數返回一個地圖對象。

 print(map(self_pow,nums)) <map object at 0x7f7d315c14d0>

然後，我們可以使用 list() 函數將地圖對象轉換為列表，如下所示。

 nums_pow = list(map(self_pow,nums)) print(nums_pow)

這是nums中的每個num映射到nums_pow列表中的 num ^num的輸出。

 Output [4, 256, 27, 823543]

#2 。考慮以下將英寸轉換為厘米的函數inch_to_cm() 。 1 英寸 = 2.54 厘米。

 def inch_to_cm(inch): return inch*2.54

要將inches列表中的英寸值轉換為厘米，您可以使用map()函數，如下面的代碼單元所示。

 inches = [5.54,3.4,1,25,8.2] cms = list(map(inch_to_cm,inches)) print(cms)

cms列表包含以厘米表示的英寸值。

 Output [14.0716, 8.636, 2.54, 63.5, 20.828]

如何使用帶有內置函數的 map() 函數

在本節中，我們將學習如何在 Python 中將map()與內置函數一起使用。

#1 。列表strings是編程語言的列表。您想創建一個新的列表strings_upper ，其中包含大寫的編程語言字符串。

 strings = ['JavaScript','Rust','Python','Go']

內置字符串方法.upper()作用於字符串並返回大寫格式的副本。

 strings_upper = list(map(str.upper,strings)) print(strings_upper)

列表strings_upper包括以大寫格式格式化的列表strings中的字符串。

 Output ['JAVASCRIPT', 'RUST', 'PYTHON', 'GO']

#2 。 Python 中的內置len()函數將序列作為參數並返回其長度。要查找strings列表中每個字符串的長度，我們可以使用map()函數並將長度函數應用於每個字符串，如下所示。

 strings_len = list(map(len,strings)) print(strings_len)

 Output [10, 4, 6, 2]

#3 。您可以將map()函數與元組等其他集合一起使用。

以下示例包含一個元組，其中包含有關臥室數量、面積和房屋所在城市的信息。

在 Python 中， type()函數返回任何 Python 對象的數據類型。要獲取此元組中所有項的數據類型，可以使用map()函數對每個元組項調用type函數。

 house = (2,758.5,'Bangalore') house_elt_type = tuple(map(type,house)) print(house_elt_type)

我們已將地圖對象轉換為元組。您還可以投射到列表或任何其他集合中。

在下面的輸出中，我們看到 2、758.5 和 Bangalore 的數據類型已分別被推斷為“int”、“float”和“str”。

 Output (<class 'int'>, <class 'float'>, <class 'str'>)

#4 。在 Python 中，您可以導入內置模塊並使用模塊中定義的函數。

要計算nums列表中每個數字的平方根，您可以使用 math 模塊中的平方根函數sqrt 。

 import math nums = [30,90,34,45,97] nums_sqrt = list(map(math.sqrt,nums)) print(nums_sqrt)

 Output [5.477225575051661, 9.486832980505138, 5.830951894845301, 6.708203932499369, 9.848857801796104]

上面的輸出很難解析和遵循。您可能希望將每個平方根值四捨五入到小數點後兩位。

如何在 Python 中對浮點數進行舍入

讓我們定義一個函數round_2() ，它接受一個浮點值並將其四捨五入到小數點後兩位。

 def round_2(num): return round(num,2)

現在，您可以將map()函數與round_2和nums_sqrt列表一起使用。

 nums_sqrt_round = list(map(round_2,nums_sqrt)) print(nums_sqrt_round)

 Output [5.48, 9.49, 5.83, 6.71, 9.85]

您還可以使用嵌套的map()函數，其中內部 map 函數用於計算平方根list nums_sqrt ，而外部 map 函數執行舍入操作。

 nums_sqrt_round = list(map(round_2,list(map(math.sqrt,nums)))) print(nums_sqrt_round)

 Output [5.48, 9.49, 5.83, 6.71, 9.85]

上述兩種方法的輸出是相同的。但是，您應該確保在嵌套函數時代碼可讀和可維護，如上所示。

如何在 Lambda 函數中使用 map() 函數

在前面的部分中，您學習瞭如何將 Python map()函數與內置函數和用戶定義函數一起使用。您現在將學習如何將 map() 函數與 lambda 函數一起使用，這些函數在 Python 中是匿名的。

有時，您將擁有一個函數，其主體僅包含一行代碼，並且您可能只需要使用該函數一次，而無需在程序的其他地方引用它。您可以在 Python 中定義諸如lambda 函數之類的函數。

注意： lambda args: expression是使用 Python lambda 函數的通用語法。

#1 。考慮以下列表strings 。假設你想得到一個列表strings_rev - 包含每個字符串的反向副本。

 strings = ['JavaScript','Rust','Python','Go']

我們可以使用字符串切片來反轉 Python 字符串。

注意：這是字符串切片表達式str[start:stop:step]的概括。
– 如果沒有start和stop值，則切片從字符串的開頭開始並一直延伸到字符串的結尾。
– step的負值給出從字符串末尾開始的切片。
– 因此， str[::-1]返回 str 的反向副本。

您可以使用這個 lambda 函數： lambda x:x[::-1]在 map 函數中，如下所示。

 strings_rev = list(map(lambda x:x[::-1],strings)) print(strings_rev)

與其他示例一樣，我們將地圖對象轉換為列表。在輸出中，我們看到列表 strings 中的每個字符串都已反轉。

 Output ['tpircSavaJ', 'tsuR', 'nohtyP', 'oG']

#2 。在上一節中，我們計算了數字列表中每個數字的平方根，然後將每個平方根值四捨五入到小數點後兩位。

我們使用函數round_2()來做到這一點。讓我們將round_2()函數重寫為 lambda 函數，並將其與下面描述的map()函數一起使用。

 nums_sqrt_round_l =list(map(lambda num:round(num,2),nums_sqrt)) print(nums_sqrt_round_l)

如下所示，輸出與我們使用round_2()函數獲得的結果相同。

 Output [5.48, 9.49, 5.83, 6.71, 9.85]

如何使用具有多個可迭代對象的 map() 函數

在我們看到的示例中，我們將一個函數應用於恰好一個可迭代的所有項目。

有時，我們可能有接受兩個或更多參數的函數。在這種情況下，每個參數都存儲在一個列表或任何類似的集合中。

我們還可以將 Python map() 函數與多個列表一起使用。

#1 。考慮以下函數area() ，它接受length和breadth作為輸入並返回區域length*breadth 。

 def area(length,breadth): return length*breadth

不同矩形的長度和寬度分別存儲在兩個單獨的列表中， lengths和breadths 。

 lengths = [4,8,10,18] breadths = [9,4,6,11]

我們可以使用map()函數通過傳入lengths和breadths列表來對上述列表應用面積函數。

 areas = list(map(area,lengths,breadths)) print(areas)

因為函數區域接受兩個參數，所以長度和寬度值分別使用列表lengths breadths 。

 Output [36, 32, 60, 198]

#2 。 Python 數學模塊具有 log 函數，可幫助我們計算數字對任何底數的對數。

注意： log(x, base)將log x的值返回到由值base指定的基數log _base x 。如果未指定底數，則默認底值為e （log 計算自然對數）。

在這個例子中：

列表x對應於您要為其計算對數的值。
base列表包含要在對數計算中使用的所有基值。

 x = [2,6,12,10] base = [2,3,2,5]

我們可以使用 Python map() 函數與math.log 、列表、 x和base來獲取新的列表log_x ，如下所示。

 log_x = list(map(math.log,x,base)) print(log_x)

這是輸出。

 Output [1.0, 1.6309297535714573, 3.5849625007211565, 1.4306765580733933]

結論

以下是您在本教程中學到的內容的摘要：

Python map() 函數至少接受兩個參數：一個函數和一個可迭代對象，語法為map(function, iterable(s)) 。
該函數可以是任何有效的 Python 可調用函數。
當函數接受k個參數時，將map()函數與函數和每個可迭代的k個參數一起使用。

接下來，學習在 Python 中使用集合。