Python-高阶函数

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一、高阶函数

什么是高阶函数?我们以实际代码为例子,一步一步深入概念。

1、变量可以指向函数

以Python内置的求绝对值的函数abs()为例。

>>>abs(-10)    #对函数abs的调用

10

name如果只写abs呢?

>>>abs

可见,abs()是调用函数,而abs则为函数本身。

如果我们想要得到函数调用的结果,我们可以这样做:

>>>f=abs(-10)

>>>print(f)

10

既然变量f可以函数调用的结果,如果我们把函数赋给一个变量呢?

>>>f=abs

>>>f

>>>f(-10)

10

我们把abs赋给了f,变量f现在已经指向了abs函数本身。

2、传入参数

如果一个函数 把 f 这个特殊的变量 当做参数了呢?是不是这个函数  他不止接受了一个变量  他还接受了一个函数

所以我们就把可以接受函数的函数称为高阶函数。

下面就来介绍一个最简单的高阶函数。

def add(x,y,f):              #add函数 他接受了三个

     return f(x)+f(y)     #print(abs(-5)+abs(6))

add(-5,6,f)           

运行结果为:

11

#参数x,y和f分别接收-5,6和abs

#add这个函数 他接受了 f 这个函数。 add就是一个高阶函数。


推导过程为:

x ==> -5

y ==>6

f ==> abs

f(x) + f(y) ==> abs(-5) + abs(6) ==>11

总结:把函数作为参数传入,这样的函数称为高阶函数。

二、 Python 内置的高阶函数

map()函数

map()是 Python 内置的高阶函数,他有两个参数, 第一个参数是一个函数(函数只有一个参数),第二个参数用来接收一个可迭代对象,并通过把函数  依次作用在 可迭代对象上,得到一个新的 可迭代对象 并返回。

语法:

map(function, iterable, ...)

参数:

function -- 函数

iterable -- 一个或多个序列

实例:

def f(x):

    return x*x

r=map(f,[1,2,3,4,5,6,7,8,9])  #f函数只有一个参数

print(list(r))

运行结果为:

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

如果不用map()函数:

list1=[1,2,3,4,5,6,7,8,9]

def f(x):

    return x*x

li=[]

for x in list1:

    li.append(f(x))

print(li)

输出结果同样为:

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

reduce()函数

reduce()同样也是Python内置的高阶函数,会对参数序列中元素进行累积。

函数将一个数据集合(链表,元组等)中的所有数据进行下列操作:用传给 reduce 中的函数 function(有两个参数)先对集合中的第 1、2 个元素进行操作,得到的结果再与第三个数据用 function 函数运算,最后得到一个结果。

语法:

reduce(function, iterable[, initializer])

参数:

function -- 函数,有两个参数

iterable -- 可迭代对象

initializer -- 可选,初始参数

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)

实例:

from functools import reduce        #使用reduce()函数时,必须导入库

def add(x,y):

    return x+y 

print(reduce(add,[1,3,5,7,9]))            #add函数必须有两个参数

运行结果为:

25

当然如果只是进行简单的相加,只需要使用sum()函数,如果把[1,3,5,7,9]输出为13579,那么使用reduce()才算派上用场。

from functools import reduce

def fn(x,y):

    return x*10+y

print(reduce(fn,[1,3,5,7,9]))

13579

filter()函数

filter()函数用于过滤序列,过滤掉不符合条件的元素,返回一个迭代器对象,如果要转换为列表,可以使用list()来转换。

该接收两个参数,第一个为函数,第二个为可迭代对象,可迭代对象的每个元素作为参数传递给函数进行判,然后返回 True 或 False,最后将返回 True 的元素放到新列表中。

语法:

filter(function, iterable)

参数:

function --  判断函数。

iterable --  可迭代对象。

举个简单例子,把列表中的偶数删掉:

def f(n):

    return  n%2 != 0

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

运行结果为:

[1, 3, 5, 7, 9]

再举一个例子:把空字符串去掉

def not_empty(s):

    return sands.strip()

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

["A","B","C"]

sorted()函数

sorted()函数对所有可迭代的对象进行排序操作,key可以接受一个函数来完成自定义排序。

他接受两个参数,第一个是一个可迭代对象,第二个是一个函数。  函数必须以关键字参数 key=函数名

语法:

sorted(iterable, cmp=None, key=None, reverse=False)

参数:

iterable --  可迭代对象。

cmp --  比较的函数,这个具有两个参数,参数的值都是从可迭代对象中取出,此函数必须遵守的规则为,大于则返回1,小于则返回-1,等于则返回0。

key --  主要是用来进行比较的元素,只有一个参数,具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中,指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。

reverse --  排序规则,reverse = True  降序 , reverse = False 升序(默认)。

实例:

print(sorted([36,5,-12,9,-21]))          #按照升序排序

print(sorted([36,5,-12,9,-21],key=abs))        #自定义根据绝对值排序

print(sorted([36,5,-12,9,-21],reverse=True))   #降序

运行结果为:

[-21, -12, 5, 9, 36] 

[5, 9, -12, -21, 36] 

[36, 9, 5, -12, -21]  

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