Python函数式编程详解:从Lambda到生成器,让你的代码更简洁高效!
引言
在Python开发中,函数式编程(Functional Programming)是一种强大的编程范式,能够让你的代码更简洁、更易维护。与传统的命令式编程不同,函数式编程通过声明式的代码风格,避免了复杂的循环和状态管理。本文将深入讲解Python函数式编程的核心概念,包括Lambda表达式、map
/filter
、生成器、装饰器等,并通过大量代码示例帮助你快速上手!
一、函数式编程是什么?
函数式编程(Functional Programming,简称 FP) 是一种编程范式,它将计算视为数学函数的求值,强调使用纯函数来构建程序。
函数式编程的核心是将计算视为数学函数的组合,强调以下几点:
- 纯函数:相同输入必定得到相同输出,无副作用(如不修改全局变量)。
- 不可变数据:避免直接修改数据,而是生成新的数据副本。
- 高阶函数:函数可以作为参数传递,或作为返回值。
为什么用函数式编程?
- 代码简洁,减少循环和临时变量。
- 易于并行化处理(因无共享状态)。
- 适合处理数据流和异步任务。
二、Lambda表达式:匿名函数的利器
Lambda 表达式,也称为匿名函数,是一种没有名称的小型函数。它允许在需要函数对象的地方快速定义简单的函数,通常用于一次性使用的简单逻辑。
Lambda 表达式的语法格式为:|ambda 参数列表: 表达式
,其中参数列表可以是一个或多个参数,表达式用于计算函数的返回值。
适用场景:临时函数、简化代码。
# 示例1:两数相加
add = lambda x, y: x + y
print(add(3, 5)) # 输出 8
# 示例2:排序列表中的元组
points = [(1, 2), (3, 1), (5, 4)]
points.sort(key=lambda p: p[1]) # 按第二个元素排序 → [(3,1), (1,2), (5,4)]
注意:Lambda仅支持单行表达式,复杂逻辑需用def
定义函数。
三、map和filter:数据处理的黄金组合
1. map(func, iterable)
map函数是一个高阶函数,它接受一个函数和一个可迭代对象作为参数,并将函数应用于可迭代对象的每个元素,返回一个新的迭代器,包含应用函数后的结果。
将函数应用到可迭代对象的每个元素,返回一个迭代器。
# 示例:将列表中的每个元素平方
nums = [1, 2, 3, 4]
squared =