【Python 3】函数式编程

map()

利用map()函数,把用户输入的不规范的英文名字,变为首字母大写,其他小写的规范名字。

解法:

def normalize(name):
    n = name.lower()
    m = n[0].upper() + n[1:]
    return m

# 测试:
L1 = ['adam', 'LISA', 'barT']
L2 = list(map(normalize, L1))
print(L2)

reduce()

编写一个prod()函数,可以接受一个list并利用reduce()求积。

解法:

from functools import reduce

def prod(list):
  def mul(x,y):
    return x * y
  return reduce(mul, list)

print('3 * 5 * 7 * 9 =', prod([3, 5, 7, 9]))

if prod([3, 5, 7, 9]) == 945:
    print('测试成功!')
else:
    print('测试失败!')
    
>>> 测试成功!

filter()

回数是指从左向右读和从右向左读都是一样的数,例如12321,909。请利用filter()筛选出回数。

解法:

def is_palindrome(n):
  
  return str(n) == str(n)[::-1]

# 测试:
output = filter(is_palindrome, range(1, 1000))
print('1~1000:', list(output))
if list(filter(is_palindrome, range(1, 200))) == [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99, 101, 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171, 181, 191]:
    print('测试成功!')
else:
    print('测试失败!')

>>> 测试成功!

sorted()

假设我们用一组tuple表示学生名字和成绩:

L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]

请用sorted()对上述列表分别按名字排序。

解法:

L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]

def by_name(t):
    return t[0].lower()
    
def by_score(t):
    return -t[1]

L2 = sorted(L, key=by_name)
print(L2)
L3 = sorted(L, key=by_score)
print(L3)

>>> [('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Bob', 75), ('Lisa', 88)]
>>> [('Adam', 92), ('Lisa', 88), ('Bob', 75), ('Bart', 66)]

返回函数

用可变参数写一个求和函数,但不需要立即求和,而是等到有需要用时才调用。

解法:

def lazy_sum(*args):
  def sum():
    s = 0;
    for i in args:
      s += i
    return s
  return sum

f = lazy_sum(1,2,3)

print(f())

>>> 6

闭包

利用闭包返回一个计数器函数,每次调用它返回递增整数。

# 方法一:使用nonlocal访问外层作用域的变量
def createCounter():
    n = 0
    def counter():
      nonlocal n
      n += 1
      return n
    return counter

#方法二:使用list不断改变存储的值
def createCounter():
  l = [0]
  def counter():
    l[0] += 1
    return l[0]
  return counter

# 测试:
counterA = createCounter()
print(counterA(), counterA(), counterA(), counterA(), counterA()) # 1 2 3 4 5
counterB = createCounter()
if [counterB(), counterB(), counterB(), counterB()] == [1, 2, 3, 4]:
    print('测试通过!')
else:
    print('测试失败!')

>>> 测试通过!

匿名函数

为list每个数计算平方并返回list。

解法:

l = [1,2,3,4]
list(map(lambda x: x*x, l))

用匿名函数改造下面的代码:

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

L = list(filter(is_odd, range(1, 20)))

解法:

L = list(filter(lambda n: n % 2 == 1, range(1,20)))

装饰器

在代码运行期间动态增加功能的方式,称之为“装饰器”(Decorator)。

设计一个装饰器,它可作用于任何函数上,并打印该函数的执行时间。

解法:

import time, functools

def metric(fn):
    @functools.wraps(fn)
    def wrapper(*args,**kw):
        t1 = time.time()
        t = fn(*args,**kw)
        t2 = time.time()
        print('%s executed in %.4f ms' % (fn.__name__, t2-t1))
        return t
    return wrapper
    
# 测试
@metric
def fast(x, y):
    time.sleep(0.0012)
    return x + y;

@metric
def slow(x, y, z):
    time.sleep(0.1234)
    return x * y * z;

f = fast(11, 22)
s = slow(11, 22, 33)
if f != 33:
    print('测试失败!')
elif s != 7986:
    print('测试失败!')

偏函数

要转换大量的二进制字符串,每次都传入int(x, base=2)非常麻烦,functools.partial就是帮助我们创建一个偏函数的,用于固定int的参数base的值。

解法:

import functools

int2 = functools.partial(int, base=2)

a = int2('101010')

print(a)

>>> 42

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