Python常用高阶函数
高阶函数是在Python中一个非常有用的功能函数,所谓高阶函数就是一个函数可以用来接收另一个函数作为参数,这样的函数叫做高阶函数。
为了便于理解,我们从实际例子来看看函数当做参数被传递到另个函数是什么样的。我们把abs()函数赋值给了f变量,接下来你就可以像使用abs()函数本身那样使用f变量了,区别只是换了个名字而已。
# 将求绝对值的abs函数赋值给f变量
f = abs
# f变量等同于abs函数的功能和性质,区别只是换了个别名
f(-123)
# 输出内容:
# 123
我们来查看下这个f变量的类型,显示为内置函数,因为它的真身就是内置abs()函数。
type(f)
# 输出内容:
# builtin_function_or_method
这说明变量可以指向函数,既然变量可以指向函数,而我们知道函数的参数可以接收变量。也就是说一个函数可以接收另一个函数作为参数,一起来看看下面这个例子。
def add_number(a, b, func_abs):
# 在本例中,等同于执行的是 return abs(a) + abs(b)
return func_abs(a) + func_abs(b)
result = add_number(-10, -20, abs)
print(result)
# 输出内容:
# 30
如上,我们定义了一个addnumber函数,然后定义了3个函数参数变量分别为a,b,funcabs。通过函数内部语句我们可以发现funcabs其实是另一个函数体内的函数,所以funcabs变量由于被调用的时候传值为abs函数,它的实际真身就是abs函数了。
好了,彻底明白高阶函数了,来看看Python中常用的几个高阶函数。
map()
map()是 Python 内置的高阶函数,它接收一个函数function 和一个 list,并通过把函数 function 依次作用在 list 的每个元素上,得到一个新的 list 并返回。
这个例子中,假设用户输入的英文名字不规范,没有按照首字母大写,后续字母小写的规则,可以利用map()函数把一个list(包含若干不规范的英文名字)变成一个包含规范英文名字的list。
def format_name(s):
return s.capitalize()
result = map(format_name, ['adam', 'LISA', 'barT'])
print(list(result))
# 输出内容:
# ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
如上要注意的一点是,由于结果result是一个Iterator,Iterator是惰性可迭代序列,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。
filter()
filter()接收一个函数function 和一个list,这个function 的作用是对list的每个元素进行判断,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。
下面的示例中,我们做的是把列表中包含字符E的元素取出来。
def is_contain_s(s):
if 'E' in s:
return True
else:
return False
result = filter(is_contain_s, ['sTEst', 'abc', 'str', ' ', 'END'])
print(list(result))
# 输出内容:
# ['sTEst', 'END']
reduce()
reduce()函数也接收一个函数function, 和一个list。但reduce()传入的函数必须接收两个参数,reduce()对list的每个元素反复调用函数function, 并返回最终结果值。
在Python 3里,reduce()函数已经被从全局名字空间里移除了,它现在被放置在fucntools模块里, 要使用的话要 先引入from functools import reduce
from functools import reduce
def f(x, y):
return x + y
result = reduce(f, [1, 3, 5, 7, 9])
print(result)
# 输出内容:
# 25
reduce()函数使用起来比较特殊,为了更好的理解上面这个例子,来详细拆解下,当调用reduce(f,[1,3,5,7,9])时,reduce函数将做如下计算:
由于f这个函数的功能是计算两个元素的值,所以先计算头两个元素: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。
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,如计算:
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。