python的函数式编程实例_python函数式编程之高阶函数实例教程

基本概念

函数式编程,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,只要输入确定,输出就确定的这种函数我们称之为纯函数,我们称这种函数没有副作用。而允许使用白变量的程序设计语言,由于函数内部的变量状态是不确定的,同样的输入可能有不同的输出,我们称这种函数为有副作用的。

函数式编程的一个特点就是,允许把函数本身作为参数传递给另一个函数,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。

(这部分内容摘抄与廖雪峰老师的博客文章,自己也进行了学习)

高阶函数

变量可以指向函数

#变量可以指向函数

f = abs;

print(abs(-10));#10

print(f(-10));#10

#在这里用f和abs调用的结果和效果是一样的

说明变量f 已经指向了函数 abs本身。

函数名也是变量

函数名就是指向函数的变量。如:

abs = 10;

print(abs(-10));

# Traceback (most recent call last):

# File "test01.py", line 164, in

# print(abs(-10));

# TypeError: 'int' object is not callable

abs已经被赋值10,是一个指向10的变量了,就不能通过abs(-10)来调用该函数了,因为abs这个变量已经不指向求绝对值函数了。

传入函数

就是一个函数可以作为另一个函数的参数,这种函数称为高阶函数。

#一个简单的高阶函数

def add(x, y, f):

return f(x) + f(y);

print(add(5, -6, abs));#11

map/reduce

python内建了map()和reduce()函数。

map()函数

map函数接收两个参数,一个是函数,一个是iterable(可迭代的对象),map将传入的函数一次作用到序列的每个元素,并把结果作为新的iterator返回。

#map()函数

def f(x):

return x * x;

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

print(list(r));

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

reduce()函数

该函数必须接收两个参数,reduce把函数结果继续和序列的下一个元素做累积计算。

如:累加

#reduce()函数

from functools import reduce;

def add1(x, y):

return x + y;

print(reduce(add1, [1, 3, 5, 7, 9]));#25

这并不是reduce的用武之地,当我们要把上面的数列变成整数13579时,reduce就排上用场了:

def fn(x, y):

return x * 10 + y;

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

这个例子也没什么意义,但是当我们要把字符串 str 转换成int的函数时,就用上了reduce(结合map)。

filter()函数

filter

python内置的filter函数用于过滤序列。和map类似也接收一个函数和一个序列,但是不同的是,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。

在一个list中,删掉偶数,只保留奇数:

#filter函数

#在一个list中删除偶数,只保留奇数

def is_odd(n):

return n % 2 == 1;

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

# 1, 5, 9, 15

用filter求素数

思想:计算素数的一个方法是埃氏筛法,它的算法理解起来非常简单:

首先,列出从2开始的所有自然数,构造一个序列:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, …

取序列的第一个数2,它一定是素数,然后用2把序列的2的倍数筛掉:

3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, …

取新序列的第一个数3,它一定是素数,然后用3把序列的3的倍数筛掉:

5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, …

取新序列的第一个数5,然后用5把序列的5的倍数筛掉:

7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, …

不断筛下去,就可以得到所有的素数。

注明:该算法描述来源于廖雪峰老师的文章。

总结

对函数式编程的学习这部分比较重要,学习这部分让我想到了前端框架reactJs,react也是强调函数式编程的,也是react的特性。就是说一个函数可可以作为另一个函数的参数。上面的学习例子都是很简单的,需要自己不断的练习。

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