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Manual do banco de dados
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$reduzir (agregação)

Definição

$reduce

Aplica uma expressão para cada elemento em uma matriz e a combina em um único valor.

$reduce tem a seguinte sintaxe:

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

input

array

Pode ser qualquerexpressão válida que resolva em uma array. Para mais informações sobre expressões, consulte Expressões.

Se o argumento se resolver em um valor de null ou se referir a um campo ausente, $reduce nullretornará.

Se o argumento não se resolver em uma array ou null nem se referir a um campo ausente, retornará um$reduce erro.

initialValue

expressão

O conjunto value cumulativo inicial antes de in ser aplicado ao primeiro elemento da array input.

in

expressão

Uma expressão válida que $reduce aplica a cada elemento na array input na ordem da esquerda para a direita. Envolva o valor input com $reverseArray para obter o equivalente à aplicação da expressão de combinação da direita para a esquerda.

Durante a avaliação da expressão in, duas variáveis estarão disponíveis:

  • value é a variável que representa o valor cumulativo da expressão.

  • this é a variável que se refere ao elemento que está sendo processado.

Se input se resolver em uma array vazia, $reduce retornará initialValue.

Exemplo
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 ]

Exemplos

Multiplicação

Probabilidade

Uma collection chamada events contém os eventos de um experimento de probabilidade. Cada experimento pode ter vários events, como rolar um dado várias vezes ou tirar várias cartas (sem reposição) em sucessão para obter um resultado desejado. Para obter a probabilidade global do experimento, precisaremos multiplicar a probabilidade de cada evento do 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 }
] )

Etapas:

  1. Use $group para agrupar pelo experimentId e use $push para criar uma array com a probabilidade de cada evento.

  2. Use $reduce com $multiply para multiplicar e combinar os elementos de probabilityArr em um único valor e projetá-lo.

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

A operação retorna o seguinte:

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

Mercadoria com desconto

Uma coleção chamada clothes contém os seguintes 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 contém uma array discounts contendo os cupons de desconto percentual atualmente disponíveis para cada item. Se cada desconto puder ser aplicado ao produto uma vez, podemos calcular o menor preço usando $reduce para aplicar a seguinte fórmula para cada elemento na array discounts: (1 - desconto) * preço.

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

A operação retorna o seguinte:

{ _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 }

Concatenação de strings

Uma coleção chamada people contém os seguintes 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" }
] )

O exemplo a seguir reduz a array de strings hobbies a uma string bio única:

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"
               ]
             }
           }
         }
       }
     }
   ]
)

A operação retorna o seguinte:

{ _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" }

Concatenação de arrays

Uma coleção chamada matrices contém os seguintes 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 uma redução única

O exemplo a seguir recolhe os arrays bidimensionais em uma array collapsed única:

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

A operação retorna o seguinte:

{ _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 reduções múltiplas

O exemplo a seguir executa o mesmo recolhimento de array bidimensional do exemplo acima, mas também cria uma nova array contendo apenas o primeiro elemento de cada array.

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

A operação retorna o seguinte:

{ _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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