Python学习笔记：函数式编程工具

本篇参考官方文档： The PythonTutorial：5.Data Structures
函数式编程可以大大简化代码，本篇学习一下三个对list操作非常有用的函数： filter(),map()，reduce()

filter

filter(function, sequence)返回一个由序列（sequence）中使得function(item)为真的元素（item）组成的组成的序列。如果这个序列是str,unicode或tuple，结果还是一样的类型。否则，结果都会变成列表。例如，计算一个能被3或5整除的sequence:

>>> def f(x): return x % 3 == 0 or x % 5 == 0
...
>>> filter(f, range(2, 25))
[3, 5, 6, 9, 10, 12, 15, 18, 20, 21, 24]

map

map(function, sequence)对每个序列中的元素调用function(item)，然后返回一个返回值列表。比如，计算一个立方：

>>> def cube(x): return x*x*x
...
>>> map(cube, range(1, 11))
[1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729, 1000]

map可接收不止一个序列。那么这个函数的参数个数就必须跟序列个数相同，而且函数作用于几个序列中的相应元素（或者如果一个序列短于另一个，就返回None）。例如：

>>> def cube(x): return x*x*x
...
>>> map(cube, range(1, 11))
[1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729, 1000]

reduce

reduce(function, sequence)返回单个值，这个值是由一个二元函数，先作用于序列的前两个元素，得到的结果再作用于第三个元素，以此类推得到。例如，计算1到10的和：

>>> def add(x,y): return x+y
...
>>> reduce(add, range(1, 11))
55

如果序列中只有一个元素，就返回它。如果序列是空的，就抛出异常。
reduce可接收第三个参数来表示开始值（starting value）。在这种情况下如果序列是空的就返回开始值。函数先作用于开始值和序列的第一个元素，以此类推。例如：

>>> def sum(seq):
...     def add(x,y): return x+y
...     return reduce(add, seq, 0)
...
>>> sum(range(1, 11))
55
>>> sum([])
0

这三个函数中，只有reduce比较难懂。在纯函数式编程语言Haskell中也有类似的函数，叫foldr，顾名思义，就是“向右折叠”，是不是很形象呢？reduce函数可以把一些简单的递归用非常简洁的代码解决。