高階関数の使い方!Pythonでreduceを使う方法【初心者向け】

初心者向けにPythonでreduceを使う方法について解説しています。高階関数reduceを使うと処理を完結に記述することができます。最初にreduceの基本構文をそれぞれの引数の役割も含めて覚え、次に実際の例で動作を確認しましょう。

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Pythonでreduceを使う方法について解説します。

そもそもPythonについてよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプPython講座の内容をもとに紹介しています。

 

田島悠介

今回は、Pythonに関する内容だね!

大石ゆかり

どういう内容でしょうか?

田島悠介

reduceの使い方について詳しく説明していくね!

大石ゆかり

お願いします!

 

高階関数のreduceとは

関数型言語に慣れている方は、iterableに対して関数を適用したいと思うことがあるかと思います。関数型言語をよく知らない方はfor文などを使用してiterableを処理されるかもしれません。

今回は、関数型言語でよく使用されるreduce(畳み込み)を見ていきましょう。

例えばiterableの要素に対して左から右に累積的に関数を適用し、iterableを単一の値にしてみましょう。

[20, 1, 2, 3, 4, 5] のiterableに対して

加算(+)していき
35を表示する。

減算(-)していき
5を表示する。

乗算(*)していき
2400を表示する。

このような処理をしたい場合、for文と変数を使用して計算する事もできますが、高階関数のreduceを使用すると、とても簡潔に記述することができます。

 

reduceの使い方

reduceは、

第1引数にfunction(必須)
第2引数にiterable(必須)
第3引数にinitializer(オプション)

を指定できます。

第1引数には2つの引数を取るfunctionを指定する必要があります。

第2引数にはiterableを指定する必要があります。

第3引数にはオプションですが、指定された場合、iterableの先頭に置かれ、iterableが空の場合のデフォルト値になります。また第1引数にはfunctionの代わりにラムダ式を使用する事もできます。

基本構文

reduce(function, iterable, initializer)

またPython3からreduceは組み込み関数からfunctoolsモジュールに移動されたため

from functools import reduce

の宣言が必要です。

 

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実際に書いてみよう

実際にreduceを使用して、Pythonのプログラムを書いてみましょう。

今回のサンプルプログラムでは、functionをadd, sub, mulの場合にはどのような値になるか見ていきましょう。

ソースコード

from functools import reduce
from operator import add
from operator import sub
from operator import mul

array = [20, 1, 2, 3, 4, 5]

print(reduce(add, array)) # 35
print(reduce(sub, array)) # 5
print(reduce(mul, array)) # 2400

実行結果

# addの場合、20+1+2+3+4+5=35
# subの場合、20-1-2-3-4-5=5
# mulの場合、20*1*2*3*4*5=2400
# となります。

# add, sub, mul functionの代わりにlambda式でも書くことができます。結果は同じです。
print(reduce(lambda a, b: a+b, array)) # 35
print(reduce(lambda a, b: a-b, array)) # 5
print(reduce(lambda a, b: a*b, array)) # 2400

 

監修してくれたメンター

メンター木下

フルリモート案件をいくつかいただきながら活動しているフリーランスエンジニア。
営業、プログラミング、テスター、雑用、インフラエンジニア、ブリッジエンジニアなど何でもやります。
好きなプログラミング言語はPython, Scala, Haskell

 

大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです!

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね!

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます!

 

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