11、函数式编程(一)

11.1 函数式编程的特点

A、计算视为函数而非指令

B、纯函数式编程不需要变量,测试简单无副作用

C、支持高阶函数,代码简洁

11.2 python支持的函数式编程的特点

A、不是纯函数式编程:允许有变量

B、支持高阶函数:函数可以作为变量传入

C、支持闭包:有闭包就能返回函数

D、有限度的支持匿名函数

11.3 高阶函数

变量可以指向函数

>>>f=abs

>>>f(-20)

20

函数的参数可以接收变量

一个函数可以接收另一个函数作为参数

能接收函数作参数的函数就是高阶函数

def add(x,y,f):

  return f(x)+f(y)

>>>add(-5,9,abs)

14

11.4 python中map()函数

map()是 Python 内置的高阶函数,它接收一个函数 f和一个list,并通过把函数 f 依次作用在 list 的每个元素上,得到一个新的 list 并返回。

例如,对于list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

如果希望把list的每个元素都作平方,就可以用map()函数:

因此,我们只需要传入函数f(x)=x*x,就可以利用map()函数完成这个计算:

def f(x):

    return x*x

print map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

输出结果:

[1, 4, 9, 10, 25, 36, 49, 64, 81]

注意:map()函数不改变原有的 list,而是返回一个新的 list。

利用map()函数,可以把一个 list 转换为另一个 list,只需要传入转换函数。

由于list包含的元素可以是任何类型,因此,map() 不仅仅可以处理只包含数值的 list,事实上它可以处理包含任意类型的 list,只要传入的函数f可以处理这种数据类型。

11.5 python中reduce()函数

reduce()函数也是Python内置的一个高阶函数。reduce()函数接收的参数和 map()类似,一个函数 f,一个list,但行为和 map()不同,reduce()传入的函数 f 必须接收两个参数,reduce()对list的每个元素反复调用函数f,并返回最终结果值。

例如,编写一个f函数,接收x和y,返回x和y的和:

def f(x, y):

    return x + y

调用reduce(f, [1, 3, 5, 7, 9])时,reduce函数将做如下计算:

先计算头两个元素:f(1, 3),结果为4;

再把结果和第3个元素计算:f(4, 5),结果为9;

再把结果和第4个元素计算:f(9, 7),结果为16;

再把结果和第5个元素计算:f(16, 9),结果为25;

由于没有更多的元素了,计算结束,返回结果25。

上述计算实际上是对 list 的所有元素求和。虽然Python内置了求和函数sum(),但是,利用reduce()求和也很简单。

reduce()还可以接收第3个可选参数,作为计算的初始值。如果把初始值设为100,计算:

reduce(f, [1, 3, 5, 7, 9], 100)

结果将变为125,因为第一轮计算是:

计算初始值和第一个元素:f(100, 1),结果为101

11.6 python中filter()函数

filter()函数是 Python 内置的另一个有用的高阶函数,filter()函数接收一个函数 f 和一个list,这个函数 f 的作用是对每个元素进行判断,返回 True或 False,filter()根据判断结果自动过滤掉不符合条件的元素,返回由符合条件元素组成的新list。

例如,要从一个list [1, 4, 6, 7, 9, 12, 17]中删除偶数,保留奇数,首先,要编写一个判断奇数的函数:

def is_odd(x):

    return x % 2 == 1

然后,利用filter()过滤掉偶数:

filter(is_odd, [1, 4, 6, 7, 9, 12, 17])

结果:[1, 7, 9, 17]

利用filter(),可以完成很多有用的功能,例如,删除 None 或者空字符串:

def is_not_empty(s):

    return s and len(s.strip()) > 0

filter(is_not_empty, ['test', None, '', 'str', '  ', 'END'])

结果:['test', 'str', 'END']

注意:s.strip(rm) 删除 s 字符串中开头、结尾处的 rm 序列的字符。

当rm为空时,默认删除空白符(包括'\n', '\r', '\t', ' '),如下:

a = '    123'

a.strip()

结果:'123'

a='\t\t123\r\n'

a.strip()

结果:'123'

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