each

语法

each(func, args...)

(把一个函数应用到指定参数中的每个元素。)

F :E X

(把一个函数应用到X中的每个元素。)

X <operator> :E Y

(把一个函数应用到X和Y中的每个元素,X和Y长度相同。)

func:E(args...)

参数

  • func 是一个函数。

  • args 是func的参数。

  • operator 是一个二元运算符。

  • XY 可以是数据对、向量、矩阵、表、数组向量或字典。

详情

将指定函数(func)或运算符(operator)按以下规则应用到输入对象(args, X, Y)上:

  • 对于矩阵,把函数应用到每一列;

  • 对于表,把函数应用到每一行;

  • 对于数组向量,把函数应用到每一行;

  • 对于字典,把函数应用到字典的每一个 value。

each 根据每个子任务计算结果的数据类型和形式,决定返回值的数据形式。若所有子任务的数据类型和形式都相同,则返回 Vector 或 Matrix,否则返回 Tuple。

func(X) 和 func :E X 的区别是前者将X视作一个输入变量,而后者取遍X中的每一个参数。如果 func 是一个向量函数,应该避免使用 "each (:E) " ,因为在元素比较多的时候,元素的比对就会很慢。

peach 是并行计算版本的 each 高阶函数。对于执行时间较长的任务,peacheach 能节省大量的时间。但对于小任务,peach 可能执行时间要比each更长,因为并行函数调用的开销很大。

例子

假设需要计算3个员工的日薪,员工的工时存放在向量x=[9,6,8]中,员工的时薪在8小时以下是$10,在8小时以上是$20。考虑下面的 wage 函数:

x=[9,6,8]
def wage(x){if(x<=8) return 10*x; else return 20*x-80}
wage x;

The vector can't be converted to bool scalar.

wage(x) 不返回结果,因为x<=8,即 [9,6,8]<=8 返回了一个向量的条件值[0,1,1],而不是if 需要的标量。

可使用以下方案来解决这个问题:

each(wage, x);

[100,60,80]

wage :E x;

[100,60,80]

def wage2(x){return iif(x<=8, 10*x, 20*x-80)};
// iif 函数是一个逐元素的条件操作

wage2(x);

[100,60,80]

类似的,each 也可以用于有多个参数的函数:

def addeven(x,y){if (x%2==0) return x+y; else return 0}
x1=1 2 3
x2=4 5 6;
each(addeven, x1, x2);

[0,7,0]

each 所用数据可以是数据对:

t = table(1 2 3 as id, 4 5 6 as value, `IBM`MSFT`GOOG as name);
t;
id value name
1 4 IBM
2 5 MSFT
3 6 GOOG
each(max, t[`id`value]);

[3,6]

each 所用数据可以是矩阵:

m=1..12$4:3;
m;
col1 col2 col3
1 5 9
2 6 10
3 7 11
4 8 12
each(add{1 2 3 4}, m);
// add{1 2 3 4}是一个部分应用,each将向量[1, 2, 3, 4]与矩阵m的每列相加。
col1 col2 col3
2 6 10
4 8 12
6 10 14
8 12 16
x=1..6$2:3;
y=6..1$2:3;
x;
col1 col2 col3
1 3 5
2 4 6
y;
col1 col2 col3
6 4 2
5 3 1
each(**, x, y);

[16,24,16]
// 比如,24=3*4+4*3

当输入对象有多个时,每次取出每个对象相同位置的元素,作为指定函数的参数。例如:

m1 = matrix(1 3 6, 4 6 8, 5 -1 3)
m2 = matrix(3 -6 0, 2 NULL 3, 6 7 9)
each(corr, m1, m2)
// 等价于 corr(m1[0], m2[0]) join corr(m1[1], m2[1]) join corr(m1[2], m2[2])

[-0.216777, 1, -0.142857]

从 2.00.9 版本开始,each 所用数据可以是字典:

d=dict(`a`b`c, [[1, 2, 3],[4, 5, 6], [7, 8, 9]])
each(sum, d)

b->15
c->24
a->6

下例中,我们在一个部分应用中使用了 call 函数,该部分应用将向量[1 2 3]作为参数,分别调用函数 sinlog

// 当 "functionName" 为空时,将动态地选择一个函数名字。
each(call{, 1..3},(sin,log));
sin log
0.841471 0
0.909297 0.693147
0.14112 1.098612

func 为自定义函数,对字典进行操作。当字典的 key 的类型是字符串时,each 会对字典进行合并,返回一个表。合并规则如下:

  1. 根据第一个字典确定表的 schema,并将字典的 value 写入表中第一行。字段名为该字典的 keys,列数为该字典的 keys 的个数。无论后续被遍历字典 keys 的个数如何变化,表的 schema 不会被修改。

  2. 在遍历后续字典时,每一个字典对应表中一行数据。若某个 key 与表字段名相同,则将其 value 追加到表中,若某个 key 与表字段不同,则追加空值到表中。

    days = 2023.01.01..2023.01.10
    def mf(day) {  
        out = dict(STRING, ANY)
        if(day==2023.01.05){
            out["v"] = 3
        }
        else{
            out["day"] = day
            out["v"] = 1
        }
        return out
    }
    each(mf, days)
    
    v day
    1 2023.01.01
    1 2023.01.02
    1 2023.01.03
    1 2023.01.04
    3
    1 2023.01.06
    1 2023.01.07
    1 2023.01.08
    1 2023.01.09
    1 2023.01.10

从2.00.12和3.00.0版本开始,each 可以接受多元函数且第一个参数为字典。

对于表 t 中 id 列的每个元素,计算其向前累加直到不小于3经过的周期数(可用 sumbars 函数实现);对 id2 的每个元素,计算其向前累加直到不小于5经过的周期数。因为用 sumbars 计算每列数据时,Y 不同(分别是3和5),必须用一个二元函数跟 each 搭配使用。对一个表转置(transpose),返回一个以列名为键值,列为数值的字典。对字典应用转置函数,则还原为表。

t = table(1..10 as id, 2..11 as id2)
sumbars:E(t.transpose(), 3 5).transpose()
id id2
0 0
2 2
1 2
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
提示:
  1. 对于执行时间长的任务,使用 peach 进行并行计算,可以节约任务执行时间。

    m=rand(1,20000:5000)
    timer f=peach(mskew{,8},m)
    
    Time elapsed: 3134.71 ms
    timer f=mskew(m,8)
    
    Time elapsed: 8810.485 ms
  2. 当元素数量很多时候,不推荐使用 :E (each) 高阶函数,可以使用更高效的向量解决方案。

    x=rand(16, 1000000);
    timer(10){each(wage, x)};
    
    Time elapsed: 38164.9 ms
    
    timer(10){iif(x<8,10*x,20*x-80)};
    
    Time elapsed: 81.516 ms