五课python函数式编程.pptx

第五课：python函数式编程主讲人：邓千

目录主要内容MainContents123函数式编程返回函数4匿名函数闭包5装饰器6偏函数

Python函数式编程函数式编程的起源，是一门叫做范畴论的数学分支。函数式编程就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函数式编程的一个特点就是，允许把函数本身作为参数传入另一个函数，还允许返回一个函数！箭头表示范畴成员之间的关系，正式的名称叫做态射。范畴论认为，同一个范畴的所有成员，就是不同状态的变形。通过态射，一个成员可以变形成另一个成员。所有成员是一个集合变形关系是函数PS：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。

Python函数式编程高阶函数：函数本身也可以赋值给变量，变量可以指向函数。既然变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就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。map()函数就是一种高阶函数，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。

Python函数式编程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把通过传入函数计算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)PS:reduce函数在python3中被纳入了functools中，在使用时请先引入fromfunctoolsimportreduce如下使用reduce与map函数自己写一个字符串转数字的函数。类似内建函数中的int函数

Python函数式编程filter()也接收一个函数和一个序列。和map()不同的是，filter()把传入的函数依次作用于每个元素，然后根据传入函数的返回值是True还是False决定保留还是丢弃该元素。 filter常用于过滤一个可迭代对象，这里定义一个9差的等差数列生成器。过滤其中三位数显示出来就如下所示。

Python函数式编程sorted()用于对一组可迭代对象进行排序，可通过key传入函数对待排序序列先进行处理后再进行排序,传入的函数会对每一个元素都做一次处理，且处理结果不影响排序结果。简单排序：print(sorted([bob,about,Zoo,Credit]))转大写后排序：print(sorted([bob,about,Zoo,Credit],key=str.upper))自定义函数排序：L=[(Bob,75),(Adam,92),(Bart,66),(Lisa,88)]

defget(t):

returnt[1]

print(sorted(L,key=get,reverse=True))

Python返回函数高阶函数除了可以接受函数作为参数外，还可以把函数作为结果值返回。我们来实现一个可变参数的求和。通常情况下，求和的函数是这样定义的：但是，如果不需要立刻求和，而是在后面的代码中，根据需要再计算怎么办？可以不返回求和的结果，而是返回求和的函数：内部函数sum可以引用外部函数lazy_sum的参数和局部变量，当lazy_sum返回函数sum时，相关参数和变量都保存在返回的函数中，这种称为“闭包（Closure）”的程序结构拥有极大的威力。

Python闭包一般来说，会以为这里print打印出的应该是1、4、9但是实际情况并不是，原因就在于返回的函数引用了变量i，但它并非立刻执行。等到3个函数都返回时，它们所引用的变量i已经变成了3，因此最终结果为9。将函数更改为这样将达到预期的效果。再创建一个函数，用该函数的参数绑定循环变量当前的值，无论该循环变量后续如何更改，已绑定到函数参数的值不变

Python匿名函数关键字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，不用写return，返回值就是该表达式的结果。ps:匿名函数不需担心函数名冲突，常用作一个表达式。

Python装饰器装饰器的思想与设计模式中的装饰者模式很类似，主要是在不入侵原有函数的基础上为原有函数增加新的功能的设计思想。设计一个函数，使用装饰器设计一个函数，能计算任何函数的执行时间。@符号均在函数定义前使用，@后跟一个函数名。该函数名必须是一个高阶函数。换行后为函数定义。在调用定义函数时，会将定义的函数作为参数传入@符号后的函数名的函数中。

Python偏函数把一个函数的某些参数给固定住（也就是设置默认值），返回一个