1. 函數(shù)式編程

函數(shù)式編程Functional Programming，雖然也可以歸結(jié)到面向過程的程序設(shè)計，但其思想更接近數(shù)學(xué)計算。

計算機(jī)Computer和計算Compute的概念。

在計算機(jī)的層次上，CPU執(zhí)行的是加減乘除的指令代碼，以及各種條件判斷和跳轉(zhuǎn)指令，所以，匯編語言是最貼近計算機(jī)的語言。

而計算則指數(shù)學(xué)意義上的計算，越是抽象的計算，離計算機(jī)硬件越遠(yuǎn)。

函數(shù)式編程就是一種抽象程度很高的編程范式，純粹的函數(shù)式編程語言編寫的函數(shù)沒有變量，因此，任意一個函數(shù)，只要輸入是確定的，輸出就是確定的，這種純函數(shù)我們稱之為沒有副作用。而允許使用變量的程序設(shè)計語言，由于函數(shù)內(nèi)部的變量狀態(tài)不確定，同樣的輸入，可能得到不同的輸出，因此，這種函數(shù)是有副作用的。

函數(shù)式編程的一個特點就是，允許把函數(shù)本身作為參數(shù)傳入另一個函數(shù)，還允許返回一個函數(shù)！由于Python允許使用變量，因此，Python不是純函數(shù)式編程語言。

def add(x, y, f):
    return f(x) + f(y)
add(-5, -1, abs)

FANGQIdeMacBook-Pro:PythonStudy fangqi$ python3 ex20.py 
6

2. map&&reduce

Python內(nèi)建了map()和reduce()函數(shù)。

2.1 map()

map()函數(shù)接收兩個參數(shù)，一個是函數(shù)，一個是Iterable，map將傳入的函數(shù)依次作用到序列的每個元素，并把結(jié)果作為新的Iterator返回。

舉例說明，比如我們有一個函數(shù)f(x)=x²，要把這個函數(shù)作用在一個list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上，就可以用map()實現(xiàn)如下：

image.png

def f(x):
    return x * x


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

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[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

map()傳入的第一個參數(shù)是f，即函數(shù)對象本身。由于結(jié)果r是一個Iterator，Iterator是惰性序列，因此通過list()函數(shù)讓它把整個序列都計算出來并返回一個list。

• 若要將一個list中的所有值轉(zhuǎn)化為字符串。

>>> list(map(str, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))
['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']

2.2 reduce()

再看reduce的用法。reduce把一個函數(shù)作用在一個序列[x1, x2, x3, ...]上，這個函數(shù)必須接收兩個參數(shù)，reduce把結(jié)果繼續(xù)和序列的下一個元素做累積計算，其效果就是：

reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

def add_01(x, y):
    return x + y

print(reduce(add_01, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))

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45

若要用python實現(xiàn)int()轉(zhuǎn)換功能只需要下面幾行代碼就可以搞定：

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. filter()

filter()函數(shù)是 Python 內(nèi)置的另一個有用的高階函數(shù)，filter()函數(shù)接收一個函數(shù) f 和一個list，這個函數(shù) f 的作用是對每個元素進(jìn)行判斷，返回 True或 False，filter()根據(jù)判斷結(jié)果自動過濾掉不符合條件的元素，返回由符合條件元素組成的新list。

• 例如，要從一個list [1, 4, 6, 7, 9, 12, 17]中刪除偶數(shù)，保留奇數(shù)，首先，要編寫一個判斷奇數(shù)的函數(shù)：

def is_odd(x):
    return x % 2 == 1

# 然后，利用filter()過濾掉偶數(shù)：
filter(is_odd, [1, 4, 6, 7, 9, 12, 17])

結(jié)果：[1, 7, 9, 17]

4. sorted()

Python內(nèi)置的sorted()函數(shù)就可以對list進(jìn)行排序：

>>> sorted([36, 5, -12, 9, -21])
[-21, -12, 5, 9, 36]

• sorted()函數(shù)也是一個高階函數(shù)，它還可以接收一個key函數(shù)來實現(xiàn)自定義的排序，例如按絕對值大小排序：

>>> sorted([36, 5, -12, 9, -21], key = abs)
[5, 9, -12, -21, 36]

• 按照從高到低：

sorted([36, 5, -12, 9, -21], key = None, Reverse = True)

• sorted(iterable, key=None, reverse=False)
• reverse是一個布爾值。如果設(shè)置為True，列表元素將被倒序排列，默認(rèn)為False
• key接受一個函數(shù)，這個函數(shù)只接受一個元素，默認(rèn)為None