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)=x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



posted @ 2018-11-20 09:48  瀛洲小李  阅读(156)  评论(0编辑  收藏  举报