向ChatGPT咨询Scheme语言中 reduce 被用于重复应用指定函数的函数名的原因

约 1165 个字 • 10 行代码

由于在cs61a课程中的Scheme部分了解到了内置的 reduce 函数，

reduce 的用法和作用大致如下

(define (addxy x y) (+ x y))

;; (add '(1 3 5 7)) -> 16
(define (add s) (reduce addxy s))

即第一个参数是两个参数的函数，第二个参数是一个链表，然后调用 reduce 会将函数应用到链表中的所有元素上

于是去查了一下reduce的含义，但感觉并不能找到合适的词义，之后就很疑惑为什么要用reduce来用作这样的函数名，于是去询问了ChatGPT，得到了这样的解释

chatlog

User:

为什么在一些编程语言中 ， reduce 表示重复调用某个函数的意思？

 

ChatGPT:

在一些编程语言中，reduce 函数通常用于将一个序列（如列表或数组）的元素通过某个函数进行累积或合并，最终得到一个单一的结果。这个函数接受两个参数，其中一个是累积的结果，另一个是序列中的元素，然后返回一个新的累积结果。这个过程会在整个序列上进行迭代，直到所有元素都被处理完，最终得到一个最终的累积结果。

reduce 的名字表达了其核心思想，即通过反复地应用某个函数，将序列中的元素“减少”到一个单一的值。这种操作有时也被称为“折叠”或“累积”。

这个概念源于函数式编程的思想，特别是在Lambda演算和函数式编程语言中。在这些语言中，经常使用高阶函数（higher-order functions），其中 reduce 就是一个例子。通过使用 reduce，可以更加简洁和抽象地表达一些常见的操作，如求和、求积、字符串连接等。

例如，考虑Python中的functools.reduce函数：

from functools import reduce

# 使用reduce计算列表元素的和
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
result = reduce(lambda x, y: x + y, numbers)
print(result)

在这个例子中，reduce 将函数 lambda x, y: x + y 应用于列表 numbers 的所有元素，实现了对它们的累加求和。这样的抽象方式使得代码更加简洁和易读。

 

User:

所以为什么用 reduce 这个单词表示这个意思，reduce 本身不是减少的意思吗？

 

ChatGPT:

确实，英语中的 "reduce" 一词在日常用语中通常表示减少或缩小的意思。然而，在编程语境中，"reduce" 的使用是出于其在序列操作中的特定含义。

在编程中，"reduce" 表达的是通过逐步处理序列的元素，将它们合并或累积成一个单一的结果。虽然在直观上它可能看起来是减少元素的过程，但实际上是指对序列的聚合操作。这个术语可能在编程语言和编程社区中逐渐形成和传承。

可能的解释之一是，通过 "reduce" 操作，我们减少了一个序列的维度，从而将其转化为一个更简单、更基础的值。这种思想在函数式编程中特别重要，因为它强调了将问题分解成简单、可组合的部分，并通过组合这些部分来解决问题。

因此，虽然 "reduce" 在日常用语中可能暗示减少，但在编程中的上下文中，它代表的是通过逐步操作将序列的元素合并或累积的抽象概念。

 

User:

那么 reduce 这个词的这个含义最初是源自于哪里？

 

ChatGPT:

"Reduce" 这个术语在计算机科学和编程语境中最初的使用，可以追溯到Lambda演算和函数式编程的理论基础。

Lambda演算（Lambda Calculus）是一种数学形式化的计算模型，由数学家 Alonzo Church 在20世纪30年代提出的。Lambda演算对计算过程进行了抽象，通过无名函数（lambda函数）来表示计算。在Lambda演算中，"reduce" 这个概念最初被引入，表示通过不断应用函数来减少（合并）表达式的复杂性。

函数式编程语言如Lisp和Scheme继承了Lambda演算的理论基础，而 "reduce" 这个概念也在这些语言中得以应用。在后来的编程语言中，如Python、JavaScript等，"reduce" 函数成为了标准库的一部分，为开发者提供了在序列上进行累积操作的工具。

总的来说，"reduce" 这个概念最初源自于Lambda演算和函数式编程的理论框架，后来被引入到编程语言中，用于描述对序列进行递归累积的操作。

---

最后更新: 2024-01-28
创建日期: 2024-01-28

评论