Python day 6(3) Python 函数式编程1

一：函数式编程概念

函数是Python内建支持的一种封装，我们通过把大段代码拆成函数，通过一层一层的函数调用，就可以把复杂任务分解成简单的任务，这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。

而函数式编程（请注意多了一个“式”字）——Functional Programming，虽然也可以归结到面向过程的程序设计，但其思想更接近数学计算。

函数式编程就是一种抽象程度很高的编程范式，纯粹的函数式编程语言编写的函数没有变量，因此，任意一个函数，只要输入是确定的，输出就是确定的，这种纯函数我们称之为没有副作用。

而允许使用变量的程序设计语言，由于函数内部的变量状态不确定，同样的输入，可能得到不同的输出，因此，这种函数是有副作用的。

函数式编程的一个特点就是，允许把函数本身作为参数传入另一个函数，还允许返回一个函数！

Python对函数式编程提供部分支持。由于Python允许使用变量，因此，Python不是纯函数式编程语言。

二：高阶函数概念

1 变量可以指向函数，内置函数abs是函数本身，abs(-10)才是函数的调用。f=abs f(-10)与abs（10）的含义相同

2 函数名也是变量

3 变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数。

三：高阶函数

1 filter函数

和map()类似，filter()也接收一个函数和一个序列。和map()不同的是，filter()把传入的函数依次作用于每个元素，然后根据返回值是True还是False决定保留还是丢弃该元素。

def is_odd(n):

    return n % 2 == 1

list(filter(is_odd, [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15]))

把一个序列中的空字符串删掉：

def not_empty(s):
    return s and s.strip()

list(filter(not_empty, ['A', '', 'B', None, 'C', '  ']))


filter()这个高阶函数，关键在于正确实现一个“筛选”函数。filter()函数返回的是一个Iterator，也就是一个惰性序列，所以要强迫filter()完成计算结果，需要用list()函数获得所有结果并返回list。

2 map/reduce函数

a map()函数接收两个参数，一个是函数，一个是iterable，map将传入的函数依次作用到序列的每个元素，并把结果作为新的Iterator返回。注意：Iterator是一个惰性序列，可以通过list,next,for in来返回def f(x):

...     return x * x
...
>>> r = map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
>>> list(r)

map()传入的第一个参数是f（函数名），即函数对象本身。由于结果r是一个Iterator，Iterator是惰性序列，因此通过list()函数让它把整个序列都计算出来并返回一个list。

b reduce把一个函数作用在一个序列[x1, x2, x3, ...]上，这个函数必须接收两个参数，reduce把结果继续和序列的下一个元素做累积计算，其效果就是：

reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)。但是用前必须先用 from functools import reduce导入

把字符串转化为整数的函数
from functools import reduce

DIGITS = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}

def char2num(s):
    return DIGITS[s]

def str2int(s):
    return reduce(lambda x, y: x * 10 + y, map(char2num, s))
3 sorted函数

 （1）Python内置的sorted()函数就可以对list进行排序：>>> sorted([36, 5, -12, 9, -21])  [-21, -12, 5, 9, 36]

  (2) sorted()函数也是一个高阶函数，它还可以接收一个key函数来实现自定义的排序，例如按绝对值大小排序： >>> sorted([36, 5, -12, 9, -21], key=abs)  [5, 9, -12, -21, 36]

key指定的函数将作用于list的每一个元素上，并根据key函数返回的结果进行排序。然后sorted()函数按照keys进行排序，并按照对应关系返回list相应的元素。
（3） 默认情况下，对字符串排序，是按照ASCII的大小比较的，由于'Z' < 'a'，结果，大写字母Z会排在小写字母a的前面。

忽略大小写来比较两个字符串，实际上就是先把字符串都变成大写（或者都变成小写），再比较。

这样，我们给sorted传入key函数，即可实现忽略大小写的排序：

         >>> sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower)
                                ['about', 'bob', 'Credit', 'Zoo']

要进行反向排序，不必改动key函数，可以传入第三个参数reverse=True：

             >>> sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower, reverse=True)
       ['Zoo', 'Credit', 'bob', 'about']

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