函数式编程
python中自定义排序函数
Python内置的 sorted()函数可对list进行排序:
>>>sorted([36, 5, 12, 9, 21])
[5, 9, 12, 21, 36]
但 sorted()也是一个高阶函数,它可以接收一个比较函数来实现自定义排序,比较函数的定义是,传入两个待比较的元素 x, y,如果 x 应该排在 y 的前面,返回 -1,如果 x 应该排在 y 的后面,返回 1。如果 x 和 y 相等,返回 0。
因此,如果我们要实现倒序排序,只需要编写一个reversed_cmp函数:
def reversed_cmp(x, y): if x > y: return -1 if x < y: return 1 return 0
这样,调用 sorted() 并传入 reversed_cmp 就可以实现倒序排序:
>>> sorted([36, 5, 12, 9, 21], reversed_cmp) [36, 21, 12, 9, 5]
sorted()也可以对字符串进行排序,字符串默认按照ASCII大小来比较:
>>> sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit']) ['Credit', 'Zoo', 'about', 'bob']
'Zoo'排在'about'之前是因为'Z'的ASCII码比'a'小。
任务
对字符串排序时,有时候忽略大小写排序更符合习惯。请利用sorted()高阶函数,实现忽略大小写排序的算法。
输入:['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit']
输出:['about', 'bob', 'Credit', 'Zoo']
def cmp_ignore_case(s1, s2):
u1 = s1.upper()
u2 = s2.upper()
if u1 < u2:
return -1
if u1 > u2:
return 1
return 0
print sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], cmp_ignore_case)
python中返回函数
Python的函数不但可以返回int、str、list、dict等数据类型,还可以返回函数!
例如,定义一个函数 f(),我们让它返回一个函数 g,可以这样写:
def f(): print 'call f()...' # 定义函数g: def g(): print 'call g()...' # 返回函数g: return g
仔细观察上面的函数定义,我们在函数 f 内部又定义了一个函数 g。由于函数 g 也是一个对象,函数名 g 就是指向函数 g 的变量,所以,最外层函数 f 可以返回变量 g,也就是函数 g 本身。
调用函数 f,我们会得到 f 返回的一个函数:
>>> x = f() # 调用f() call f()... >>> x # 变量x是f()返回的函数: <function g at 0x1037bf320> >>> x() # x指向函数,因此可以调用 call g()... # 调用x()就是执行g()函数定义的代码
请注意区分返回函数和返回值:
def myabs(): return abs # 返回函数 def myabs2(x): return abs(x) # 返回函数调用的结果,返回值是一个数值
返回函数可以把一些计算延迟执行。例如,如果定义一个普通的求和函数:
def calc_sum(lst): return sum(lst)
调用calc_sum()函数时,将立刻计算并得到结果:
>>> calc_sum([1, 2, 3, 4]) 10
但是,如果返回一个函数,就可以“延迟计算”:
def calc_sum(lst): def lazy_sum(): return sum(lst) return lazy_sum
# 调用calc_sum()并没有计算出结果,而是返回函数:
>>> f = calc_sum([1, 2, 3, 4]) >>> f <function lazy_sum at 0x1037bfaa0>
# 对返回的函数进行调用时,才计算出结果:
>>> f() 10
由于可以返回函数,我们在后续代码里就可以决定到底要不要调用该函数。
任务
请编写一个函数calc_prod(lst),它接收一个list,返回一个函数,返回函数可以计算参数的乘积。
def calc_prod(lst):
def lazy_prod():
def f(x,y):
return x*y
return reduce(f,lst,1)
return lazy_prod
f = calc_prod([1, 2, 3, 4])
print f()
python中匿名函数
高阶函数可以接收函数做参数,有些时候,我们不需要显式地定义函数,直接传入匿名函数更方便。
在Python中,对匿名函数提供了有限支持。还是以map()函数为例,计算 f(x)=x2 时,除了定义一个f(x)的函数外,还可以直接传入匿名函数:
>>> map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
通过对比可以看出,匿名函数 lambda x: x * x 实际上就是:
def f(x): return x * x
关键字lambda 表示匿名函数,冒号前面的 x 表示函数参数。
匿名函数有个限制,就是只能有一个表达式,不写return,返回值就是该表达式的结果。
使用匿名函数,可以不必定义函数名,直接创建一个函数对象,很多时候可以简化代码:
>>> sorted([1, 3, 9, 5, 0], lambda x,y: -cmp(x,y)) [9, 5, 3, 1, 0]
返回函数的时候,也可以返回匿名函数:
>>> myabs = lambda x: -x if x < 0 else x >>> myabs(-1) 1 >>> myabs(1) 1
任务
利用匿名函数简化以下代码:
def is_not_empty(s): return s and len(s.strip()) > 0 filter(is_not_empty, ['test', None, '', 'str', ' ', 'END'])
- ?不会了怎么办
-
定义匿名函数时,没有return关键字,且表达式的值就是函数返回值。
参考代码:
print filter(lambda s: s and len(s.strip())>0, ['test', None, '', 'str', ' ', 'END'])
python中reduce()函数
reduce()函数也是Python内置的一个高阶函数。reduce()函数接收的参数和 map()类似,一个函数 f,一个list,但行为和 map()不同,reduce()传入的函数 f 必须接收两个参数,reduce()对list的每个元素反复调用函数f,并返回最终结果值。
例如,编写一个f函数,接收x和y,返回x和y的和:
def f(x, y): return x + y
调用 reduce(f, [1, 3, 5, 7, 9])时,reduce函数将做如下计算:
先计算头两个元素:f(1, 3),结果为4; 再把结果和第3个元素计算:f(4, 5),结果为9; 再把结果和第4个元素计算:f(9, 7),结果为16; 再把结果和第5个元素计算:f(16, 9),结果为25; 由于没有更多的元素了,计算结束,返回结果25。
上述计算实际上是对 list 的所有元素求和。虽然Python内置了求和函数sum(),但是,利用reduce()求和也很简单。
reduce()还可以接收第3个可选参数,作为计算的初始值。如果把初始值设为100,计算:
reduce(f, [1, 3, 5, 7, 9], 100)
结果将变为125,因为第一轮计算是:
计算初始值和第一个元素:f(100, 1),结果为101。
任务
Python内置了求和函数sum(),但没有求积的函数,请利用recude()来求积:
输入:[2, 4, 5, 7, 12]
输出:2*4*5*7*12的结果
def prod(x, y):
return x*y
print reduce(prod, [2, 4, 5, 7, 12])
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python中filter()函数
filter()函数是 Python 内置的另一个有用的高阶函数,filter()函数接收一个函数 f 和一个list,这个函数 f 的作用是对每个元素进行判断,返回 True或 False,filter()根据判断结果自动过滤掉不符合条件的元素,返回由符合条件元素组成的新list。
例如,要从一个list [1, 4, 6, 7, 9, 12, 17]中删除偶数,保留奇数,首先,要编写一个判断奇数的函数:
def is_odd(x): return x % 2 == 1
然后,利用filter()过滤掉偶数:
filter(is_odd, [1, 4, 6, 7, 9, 12, 17])
结果:[1, 7, 9, 17]
利用filter(),可以完成很多有用的功能,例如,删除 None 或者空字符串:
def is_not_empty(s): return s and len(s.strip()) > 0 filter(is_not_empty, ['test', None, '', 'str', ' ', 'END'])
结果:['test', 'str', 'END']
注意: s.strip(rm) 删除 s 字符串中开头、结尾处的 rm 序列的字符。
当rm为空时,默认删除空白符(包括'\n', '\r', '\t', ' '),如下:
a = ' 123' a.strip()
结果: '123'
a='\t\t123\r\n' a.strip()
结果:'123'
任务
请利用filter()过滤出1~100中平方根是整数的数,即结果应该是:
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
- ?不会了怎么办
-
filter() 接收的函数必须判断出一个数的平方根是否是整数,而 math.sqrt()返回结果是浮点数。
参考代码:
import math def is_sqr(x): r = int(math.sqrt(x)) return r*r==x print filter(is_sqr, range(1, 101))
因为math.sqrt()函数会返回一个float类型(浮点型)数,所以要判断该数的平方根是否为整数要现将其转换为整型(float类型转换为整型会将其从小数点截断只保留整数)然后再判断该数的平方是否与x相等即可,相等即可证明x的平方根为整数。
int(math.sqrt(x))中math.sqrt(x)表示求x的平方根,int()表示将其转换为整型
return r*r==x表示判断r(经过类型转换得到的值)的平方是否等于x,等于则返回ture,不等于则返回false