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Referencia
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Operadores de tuberías de agregación

$reduce (agregación)

Definición

$reduce

Aplica una expresión a cada elemento de un arreglo y los combina en un solo valor.

$reduce tiene la siguiente sintaxis:

{
    $reduce: {
        input: <array>,
        initialValue: <expression>,
        in: <expression>
    }
}
Campo
Tipo
Descripción

input

arreglo

Puede ser cualquier válido Expresión que se resuelve en una matriz. Para más información sobre expresiones, consulte Expresiones.

Si el argumento se resuelve en un valor de null o se refiere a un campo que falta, $reduce devuelve null.

Si el argumento no se resuelve en un arreglo o null, ni hace referencia a un campo ausente, $reduce devuelve un error.

initialValue

expresión

El value acumulativo inicial establecido antes de que in se aplique al primer elemento del arreglo input.

in

expresión

Una expresión válida que $reduce se aplica a cada elemento del arreglo input en orden de izquierda a derecha. Envuelve el valor input con $reverseArray para obtener el equivalente de aplicar la expresión de combinación de derecha a izquierda.

Durante la evaluación de la expresión in, habrá dos variables disponibles:

  • value es la variable que representa el valor acumulativo de la expresión.

  • this es la variable que hace referencia al elemento que se está procesando.

Si input se resuelve en un arreglo vacío, $reduce devuelve initialValue.

Ejemplo
Resultados
 {
    $reduce: {
       input: ["a", "b", "c"],
       initialValue: "",
       in: { $concat : ["$$value", "$$this"] }
     }
 }

"abc"

{
   $reduce: {
      input: [ 1, 2, 3, 4 ],
      initialValue: { sum: 5, product: 2 },
      in: {
         sum: { $add : ["$$value.sum", "$$this"] },
         product: { $multiply: [ "$$value.product", "$$this" ] }
      }
   }
}

{ "sum" : 15, "product" : 48 }

{
   $reduce: {
      input: [ [ 3, 4 ], [ 5, 6 ] ],
      initialValue: [ 1, 2 ],
      in: { $concatArrays : ["$$value", "$$this"] }
   }
}

[ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]

Ejemplos

Multiplicación

Probabilidad

Una colección denominada events contiene los eventos de un experimento de probabilidad. Cada experimento puede tener varios events, como lanzar un dado varias veces o robar cartas (sin reemplazo) seguidas para lograr un resultado deseado. Para obtener la probabilidad general del experimento, necesitaremos multiplicar la probabilidad de cada evento en el experimento.

db.events.insertMany( [
   { _id : 1, type : "die", experimentId :"r5", description : "Roll a 5", eventNum : 1, probability : 0.16666666666667 },
   { _id : 2, type : "card", experimentId :"d3rc", description : "Draw 3 red cards", eventNum : 1, probability : 0.5 },
   { _id : 3, type : "card", experimentId :"d3rc", description : "Draw 3 red cards", eventNum : 2, probability : 0.49019607843137 },
   { _id : 4, type : "card", experimentId :"d3rc", description : "Draw 3 red cards", eventNum : 3, probability : 0.48 },
   { _id : 5, type : "die", experimentId :"r16", description : "Roll a 1 then a 6", eventNum : 1, probability : 0.16666666666667 },
   { _id : 6, type : "die", experimentId :"r16", description : "Roll a 1 then a 6", eventNum : 2, probability : 0.16666666666667 },
   { _id : 7, type : "card", experimentId :"dak", description : "Draw an ace, then a king", eventNum : 1, probability : 0.07692307692308 },
   { _id : 8, type : "card", experimentId :"dak", description : "Draw an ace, then a king", eventNum : 2, probability : 0.07843137254902 }
] )

Pasos:

  1. Usa $group para agrupar por experimentId y usa $push para crear un arreglo con la probabilidad de cada evento.

  2. Usa $reduce con $multiply para multiplicar y combinar los elementos de probabilityArr en un solo valor y proyéctalo.

db.probability.aggregate(
  [
    {
      $group: {
        _id: "$experimentId",
        probabilityArr: { $push: "$probability" }
      }
    },
    {
      $project: {
        description: 1,
        results: {
          $reduce: {
            input: "$probabilityArr",
            initialValue: 1,
            in: { $multiply: [ "$$value", "$$this" ] }
          }
        }
      }
    }
  ]
)

La operación devuelve lo siguiente:

{ _id : "dak", results : 0.00603318250377101 }
{ _id : "r5", results : 0.16666666666667 }
{ _id : "r16", results : 0.027777777777778886 }
{ _id : "d3rc", results : 0.11764705882352879 }

Mercancía con descuento

Una colección llamada clothes contiene los siguientes documentos:

db.clothes.insertMany( [
   { _id : 1, productId : "ts1", description : "T-Shirt", color : "black", size : "M", price : 20, discounts : [ 0.5, 0.1 ] },
   { _id : 2, productId : "j1", description : "Jeans", color : "blue", size : "36", price : 40, discounts : [ 0.25, 0.15, 0.05 ] },
   { _id : 3, productId : "s1", description : "Shorts", color : "beige", size : "32", price : 30, discounts : [ 0.15, 0.05 ] },
   { _id : 4, productId : "ts2", description : "Cool T-Shirt", color : "White", size : "L", price : 25, discounts : [ 0.3 ] },
   { _id : 5, productId : "j2", description : "Designer Jeans", color : "blue", size : "30", price : 80, discounts : [ 0.1, 0.25 ] }
] )

Cada documento contiene un arreglo discounts con los cupones de descuento disponibles actualmente para cada artículo. Si cada descuento puede aplicarse al producto una vez, podemos calcular el precio más bajo mediante $reduce para aplicar la siguiente fórmula a cada elemento del arreglo discounts: (1 - descuento) * precio.

db.clothes.aggregate(
  [
    {
      $project: {
        discountedPrice: {
          $reduce: {
            input: "$discounts",
            initialValue: "$price",
            in: { $multiply: [ "$$value", { $subtract: [ 1, "$$this" ] } ] }
          }
        }
      }
    }
  ]
)

La operación devuelve lo siguiente:

{ _id : ObjectId("57c893067054e6e47674ce01"), discountedPrice : 9 }
{ _id : ObjectId("57c9932b7054e6e47674ce12"), discountedPrice : 24.224999999999998 }
{ _id : ObjectId("57c993457054e6e47674ce13"), discountedPrice : 24.224999999999998 }
{ _id : ObjectId("57c993687054e6e47674ce14"), discountedPrice : 17.5 }
{ _id : ObjectId("57c993837054e6e47674ce15"), discountedPrice : 54 }

Concatenación de string

Una colección llamada people contiene los siguientes documentos:

db.people.insertMany( [
   { _id : 1, name : "Melissa", hobbies : [ "softball", "drawing", "reading" ] },
   { _id : 2, name : "Brad", hobbies : [ "gaming", "skateboarding" ] },
   { _id : 3, name : "Scott", hobbies : [ "basketball", "music", "fishing" ] },
   { _id : 4, name : "Tracey", hobbies : [ "acting", "yoga" ] },
   { _id : 5, name : "Josh", hobbies : [ "programming" ] },
   { _id : 6, name : "Claire" }
] )

En el siguiente ejemplo, se reduce el arreglo hobbies de strings en un solo string bio:

db.people.aggregate(
   [
     // Filter to return only non-empty arrays
     { $match: { "hobbies": { $gt: [ ] } } },
     {
       $project: {
         name: 1,
         bio: {
           $reduce: {
             input: "$hobbies",
             initialValue: "My hobbies include:",
             in: {
               $concat: [
                 "$$value",
                 {
                   $cond: {
                     if: { $eq: [ "$$value", "My hobbies include:" ] },
                     then: " ",
                     else: ", "
                   }
                 },
                 "$$this"
               ]
             }
           }
         }
       }
     }
   ]
)

La operación devuelve lo siguiente:

{ _id : 1, name : "Melissa", bio : "My hobbies include: softball, drawing, reading" }
{ _id : 2, name : "Brad", bio : "My hobbies include: gaming, skateboarding" }
{ _id : 3, name : "Scott", bio : "My hobbies include: basketball, music, fishing" }
{ _id : 4, name : "Tracey", bio : "My hobbies include: acting, yoga" }
{ _id : 5, name : "Josh", bio : "My hobbies include: programming" }

Concatenación de arreglos

Una colección llamada matrices contiene los siguientes documentos:

db.matrices.insertMany( [
   { _id : 1, arr : [ [ 24, 55, 79 ], [ 14, 78, 35 ], [ 84, 90, 3 ], [ 50, 89, 70 ] ] },
   { _id : 2, arr : [ [ 39, 32, 43, 7 ], [ 62, 17, 80, 64 ], [ 17, 88, 11, 73 ] ] },
   { _id : 3, arr : [ [ 42 ], [ 26, 59 ], [ 17 ], [ 72, 19, 35 ] ] },
   { _id : 4 }
] )

Cálculo de una única reducción

En el siguiente ejemplo, se contraen los arreglos bidimensionales en un solo arreglo collapsed:

db.arrayconcat.aggregate(
  [
    {
      $project: {
        collapsed: {
          $reduce: {
            input: "$arr",
            initialValue: [ ],
            in: { $concatArrays: [ "$$value", "$$this" ] }
          }
        }
      }
    }
  ]
)

La operación devuelve lo siguiente:

{ _id : 1, collapsed : [ 24, 55, 79, 14, 78, 35, 84, 90, 3, 50, 89, 70 ] }
{ _id : 2, collapsed : [ 39, 32, 43, 7, 62, 17, 80, 64, 17, 88, 11, 73 ] }
{ _id : 3, collapsed : [ 42, 26, 59, 17, 72, 19, 35 ] }
{ _id : 4, collapsed : null }

Cálculo de varias reducciones

En el siguiente ejemplo, se realiza la misma contracción del arreglo bidimensional que en el ejemplo anterior, pero también se crea un nuevo arreglo que contiene solo el primer elemento de cada arreglo.

db.arrayconcat.aggregate(
  [
    {
      $project: {
        results: {
          $reduce: {
            input: "$arr",
            initialValue: [ ],
            in: {
              collapsed: {
                $concatArrays: [ "$$value.collapsed", "$$this" ]
              },
              firstValues: {
                $concatArrays: [ "$$value.firstValues", { $slice: [ "$$this", 1 ] } ]
              }
            }
          }
        }
      }
    }
  ]
)

La operación devuelve lo siguiente:

{ _id : 1, results : { collapsed : [ 24, 55, 79, 14, 78, 35, 84, 90, 3, 50, 89, 70 ], firstValues : [ 24, 14, 84, 50 ] } }
{ _id : 2, results : { collapsed : [ 39, 32, 43, 7, 62, 17, 80, 64, 17, 88, 11, 73 ], firstValues : [ 39, 62, 17 ] } }
{ _id : 3, results : { collapsed : [ 42, 26, 59, 17, 72, 19, 35 ], firstValues : [ 42, 26, 17, 72 ] } }
{ _id : 4, results : null }

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