17-高阶函数
高阶函数
一个函数可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数，函数式编程就是指这种高度抽象的编程范式。
f = abs
def add(x, y, f):
return f(x) + f(y)
print(add(-5, 6, abs))
当我们调用add(-5, 6, abs)时，参数x，y和f分别接收-5，6和abs，根据函数定义，我们可以推导计算过程为：
x = -5
y = 6
f = abs
f(x) + f(y) ==> abs(-5) + abs(6) ==> 11
return 11
map 与 reduce
map
map()函数接收两个参数，一个是函数，一个是Iterable，map将传入的函数依次作用到序列的每个元素，并把结果作为新的Iterator返回。
def f(x):
return x * x
r = map(f,[1,2,3,4,5,6,7,8,9])
print(r)
print(list(r))
执行结果：
<map object at 0x000001DCE15A6EF0>
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
map()传入的第一个参数是f，即函数对象本身。
由于结果r是一个Iterator，Iterator是惰性序列，因此通过list()函数让它把整个序列都计算出来并返回一个list。
reduce
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)
from functools import reduce
def add(x, y):
return x + y
sum = reduce(add, [1, 3, 5, 7, 9])
print(sum)
综合实例
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 str2int(s):
def fn(x, y):
return x * 10 + y
def char2num(s):
return DIGITS[s]
return reduce(fn, map(char2num, s))
print(str2int('12580'))
使用匿名函数
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))
print(str2int('12345'))
注意：
map函数是python的内置函数，reduce函数不是内置函数，使用时需要导入库from functools import reduce。
filter
- filter()函数用于过滤序列。
- filter()接收一个函数和一个序列。
- 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。
- filter()函数返回的是一个Iterator，也就是一个惰性序列，所以要强迫filter()完成计算结果，需要用list()函数获得所有结果并返回list。
# 返回序列中的奇数
def is_odd(n):
return n % 2 == 1
L_odd = list(filter(is_odd, [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15]))
print(L_odd)
执行结果：
[1, 5, 9, 15]
# 删除序列中的空字符
def not_empty(s):
return s and s.strip()
L_s = list(filter(not_empty, ['A', '', 'B', None, 'C', ' ']))
print(L_s)
执行结果：
['A', 'B', 'C']
sorted
sorted(iterable,key=None,reverse=False)，返回新的列表，对所有可迭代的对象均有效。
# 列表元素排序
print(sorted([36, 5, -12, 9, -21]))
# 元组元素排序
print(sorted((1,4,8,9,3,6)))
# 字符排序
print(sorted('gafrtp'))
执行结果：
[-21, -12, 5, 9, 36]
[1, 3, 4, 6, 8, 9]
['a', 'f', 'g', 'p', 'r', 't']
特殊参数
默认情况下，对字符串排序，是按照ASCII的大小比较的，由于'Z' < 'a'，结果，大写字母Z会排在小写字母a的前面。
sorted传入key函数，即可实现忽略大小写的排序：
L = sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower)
print(L)
执行结果：
['about', 'bob', 'Credit', 'Zoo']
反向排序，不必改动key函数，可以传入第三个参数reverse=True：
L = sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower, reverse=True)
print(L)
执行结果：
['Zoo', 'Credit', 'bob', 'about']
高阶函数使用形式
sorted()函数也是一个高阶函数，它还可以接收一个key函数来实现自定义的排序。
例如按绝对值大小排序：
L = sorted([36, 5, -12, 9, -21], key=abs)
print(L)
执行结果：
[5, 9, -12, -21, 36]
list.sort() 与列表sorted()的区别
- list.sort()是对已经存在的列表进行操作，进而可以改变进行操作的列表。
- 内建函数sorted返回的是一个新的list，而不是在原来的基础上进行的操作。
L = ['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit']
print(sorted(L))
# 原来列表的顺序保持不变
print(L)
L.sort()
# 原来列表的顺序已经改变
print(L)
执行结果：
['Credit', 'Zoo', 'about', 'bob']
['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit']
['Credit', 'Zoo', 'about', 'bob']
