文章目錄

• 函數式編程（Functional Programming）
• • 一、高階函數（Higher-order function）
  • 二、map/reduce
  • • 1、map() 函數
    • 2、reduce() 函數
  • 三、filter
  • • 1、用 filter 求素數
  • 四、sorted
  • • 1、數字
    • 2、字符串
  • 五、返回函數
  • • 1、函數作為返回值
    • 2、閉包
    • 3、匿名函數
    • 4、裝飾器
    • 5、偏函數
• 模塊
• • 1、使用模塊
  • 2、作用域
  • 3、第三方庫

函數式編程（Functional Programming）

函數式編程：思想更接近于數學計算，抽象程度很高的編程范式，純粹的函數式編程語言編寫的函數沒有變量。

特點：允許把函數本身作為參數傳入另一個函數，還允許返回一個函數。

Python 允許使用變量，因此，Python 不是純函數式編程語言。

一、高階函數（Higher-order function）

函數本身也可以賦值給變量，即：變量可以指向函數。例如：函數名。

f = abs print(f(-10))

輸出結果

10

高階函數：一個函數就可以接收另一個函數作為參數。（既然變量可以指向函數，函數的參數能接收變量）

def add(x, y, f):return f(x) + f(y)print(add(-5, 6, abs))

輸出結果

11

二、map/reduce

Python 中內建了 map() 和 reduce() 函數。

1、map() 函數

map()函數：接收兩個參數，一個是函數，一個是 Iterable。map 將傳入的函數依次作用到序列的每個元素，并把結果作為新的 Iterator 返回。

def f(x):return x * x r = map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) print(list(r))## 把這個 list 所有數字轉為字符串 print(list(map(str, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])))

輸出結果

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81] ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']

2、reduce() 函數

reduce()函數：把一個函數作用在一個序列 [x1, x2, x3, ...] 上，這個函數必須接收兩個參數， reduce 把結果繼續和序列的下一個元素做累積計算，其效果就是：

reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

把序列[1, 3, 5, 7, 9]變換成整數 13579 的 reduce 實現：

from functools import reduce def fn(x, y):return x * 10 + y print(reduce(fn, [1, 3, 5, 7, 9]))

輸出結果

13579

str 類型 ==》int 類型

from functools import reduce def str2int(s):def fn(x, y):return x * 10 + ydef char2num(s):return {'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}[s]return reduce(fn,map(char2num,s))# 13579 print(str2int('13579'))

利用 lambda 函數進一步簡化：

def char2num(s):return {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}[s] def str2int(s):return reduce(lambda x,y:10 * x + y, map(char2num, s))

str ==》float

def str2float(s):def char2num(s):return {'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}[s]def fnMuti(x, y):return 10 * x + ydef fnDivid(x, y):return x / 10 + ydotIndex = s.index('.')return reduce(fnMuti, map(char2num, s[:dotIndex])) + reduce(fnDivid, list(map(char2num, s[dotIndex + 1:]))[::-1])/10 print('str2float(\'123.456\') =', str2float('123.456'))

輸出結果

str2float('123.456') = 123.456

三、filter

filter() 函數用于過濾序列。接收兩個參數：一個函數和一個序列，filter() 把傳入的函數依次作用于每個元素，然后根據返回值是 True ，則保留，為 False 則丟棄該元素。

def is_odd(n):return n % 2 == 1 print(list(filter(is_odd, [1,2,4,5,6,9,10,15]))) # 結果: [1, 5, 9, 15]

==》filter() 函數返回結果是 Iterator，是一個惰性序列，需要使用 list() 函數獲取所有的結果并返回 list。

1、用 filter 求素數

實現方法：埃氏篩法。列出從 2 開始的所有自然數，構造一個序列：取序列第一個數并篩掉其的倍數，依次類推…

# 生成器，且是一個無限序列 def _odd_iter():n = 1while True:n = n + 2yield n# 過濾函數 def _not_divisible(n):return lambda x : x % n > 0# 用于不斷返回素數的生成器 def primes():yield 2it = _odd_iter() # 初始序列while True:n = next(it)yield nit = filter(_not_divisible(n), it) # 構造新的序列# 設置一個退出循環的條件 for n in primes(): if n < 1000:print(n)else:break

四、sorted

通常規定，對于兩個元素 x 和 y，如果認為 x < y，則返回-1，如果認為 x == y，則返回 0，如果認為 x > y，則返回 1

1、數字

## 原始 print(sorted([36, 5, -12, 9, -21])) ## sorted()函數也是一個高階函數，它還可以接收一個 key 函數來實現自定義的排序。 ## key 指定的函數將作用于 list 的每一個元素上，并根據 key 函數返回的結果進行排序。 print(sorted([36, 5, -12, 9, -21], key=abs))

輸出結果

[-21, -12, 5, 9, 36] [5, 9, -12, -21, 36]

2、字符串

## 默認情況下，對字符串排序，是按照 ASCII 的大小比較的 print(sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'])) ## 可實現忽略大小寫的排序 print(sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key = str.lower)) ## reverse 為 true 表示反向排序 print(sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key = str.lower, reverse = True))

輸出結果

['Credit', 'Zoo', 'about', 'bob'] ['about', 'bob', 'Credit', 'Zoo'] ['Zoo', 'Credit', 'bob', 'about']

五、返回函數

1、函數作為返回值

例如：返回求和的函數

def lazy_sum(*args):def sum():ax = 0for n in args:ax = ax + nreturn axreturn sum f1 = lazy_sum(1,3,5,7,9) f1 f1() # 函數需要調用才能執行 # 調用 lazy_sum()時，每次調用都會返回一個新的函數，即使傳入相同的參數 f2 = lazy_sum(1,3,5,7,9) f1 == f2

輸出結果

<function __main__.sum> 25 False

分析：在函數 lazy_sum 中又定義了函數 sum，并且，內部函數 sum 可以引用外部函數 lazy_sum 的參數和局部變量，當 lazy_sum 返回函數 sum 時，相關參數和變量都保存在返回的函數中，這種稱為“閉包（ Closure） ”的程序結構擁有極大的威力。

2、閉包

返回函數不要引用任何循環變量， 或者后續會發生變化的變量。

3、匿名函數

4、裝飾器

裝飾器”（ Decorator）：在代碼運行期間動態增加功能的方式。

5、偏函數

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模塊

模塊：Python中一個.py文件就是一個模塊(Module)
==》提高了代碼的可維護性；復用性；避免函數名和變量名沖突。

包（Package）：按目錄來組織模塊的方法。例如：a.py（a模塊） 與 b.py（b模塊）與其他模塊沖突，則選擇一個頂層包名，例如mycompany，則 a 模塊變成 mycompany.a、b模塊變成 mycompany.b
==》每一個包目錄下面都會有一個__init__.py 的文件，這個文件是必須存在的，用于標識包。

1、使用模塊

#!/usr/bin/env python3 # -*- coding:utf-8 -*-'a test module' ## 表示模塊的文檔注釋，任何模塊代碼的第一個字符串都被視為模塊的文檔注釋__author__ = '盛夏光年'import sysdef test():args = sys.argvif len(args)==1:print("Hello world!")elif len(args) == 2:print('Hello, %s!' % args[1])else:print('Too many arguments!')if __name__ == '__main__':test()

2、作用域

• 正常的函數和變量名是公開的（ public），可以被直接引用，比如： abc，x123， PI 等；
• 類似__xxx__這樣的變量是特殊變量，可以被直接引用，但是有特殊用途；
• 類似_xxx 和__xxx 這樣的函數或變量就是非公開的（ private），不應該被直接引用，比如_abc， __abc 等；
  注意： Python 并沒有一種方法可以完全限制訪問 private 函數或變量

3、第三方庫

eg: Pillow、numpy、Jinja2
查看搜索目錄：

import sys print(sys.path)

添加搜索目錄——方法1：

import sys sys.path.append('/Users/michael/my_py_scripts')

==》這種方法是在運行時修改，運行結束后失效。

添加搜索目錄——方法2：
設置環境變量 PYTHONPATH

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Python】编程笔记5的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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