2022年 11月 9日

Python函数-函数式编程

文章目录

      • 1 函数式编程
      • 2 Python函数式编程
        • 2.1 map()
        • 2.2 filter()
        • 2.3 filter()

1 函数式编程

所谓函数式编程,是指代码中每一块都是不可变的(immutable),都由纯函数(pure function)的形式组成。这里的纯函数,是指函数本身相互独立、互不影响,对于相同的输入,总会有相同的输出,没有任何副作用。

def multiply_2(l):
    for index in range(0, len(l)):
        l[index] *= 2
    return l
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这段代码就不是一个纯函数的形式,因为列表中元素的值被改变了,如果多次调用 multiply_2() 这个函数,那么每次得到的结果都不一样。

要想让它成为一个纯函数的形式,就得写成下面这种形式,重新创建一个新的列表并返回。

函数式编程的优点,主要在于其纯函数和不可变的特性使程序更加健壮,易于调试(debug)和测试;缺点主要在于限制多,难写。

def multiply_2_pure(l):
    new_list = []
    for item in l:
        new_list.append(item * 2)
    return new_list
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2 Python函数式编程

Python 主要提供了这么几个函数:map()、filter() 和 reduce(),通常结合匿名函数 lambda 一起使用。

2.1 map()

函数 map(function, iterable) 的第一个参数是函数对象,第二个参数是一个可以遍历的集合,它表示对 iterable 的每一个元素,都运用 function 这个函数。

l = [1, 2, 3, 4, 5]
new_list = map(lambda x: x * 2, l) # [2, 4, 6, 8, 10]
print(type(new_list))
print(list(new_list))
 
# 输出
<class 'map'>
[2, 4, 6, 8, 10]
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map() 函数直接由 C 语言写的,运行时不需要通过 Python 解释器间接调用,并且内部做了诸多优化,运行速度快

2.2 filter()

filter(function, iterable) 函数,它和 map 函数类似,function 同样表示一个函数对象。filter() 函数表示对 iterable 中的每个元素,都使用 function 判断,并返回 True 或者 False,最后将返回 True 的元素组成一个新的可遍历的集合。

l = [1, 2, 3, 4, 5]
new_list = filter(lambda x: x % 2 == 0, l) # [2, 4]
print(type(new_list))
print(list(new_list))
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2.3 filter()

reduce(function, iterable) 函数,它通常用来对一个集合做一些累积操作。

function 同样是一个函数对象,规定它有两个参数,表示对 iterable 中的每个元素以及上一次调用后的结果,运用 function 进行计算,所以最后返回的是一个单独的数值。

from functools import reduce
l = [1, 2, 3, 4, 5]
product = reduce(lambda x, y: x * y, l) # 1*2*3*4*5 = 120
print(type(product))
print(product)
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  • 在数据量非常多的情况下,比如机器学习的应用,那我们一般更倾向于函数式编程的表示,因为效率更高;

  • 在数据量不多的情况下,并且你想要程序更加 Pythonic 的话,那么 list comprehension 也不失为一个好选择。