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add_number函数，然后定义了3个函数参数变量分别为a，b，func_abs。通过函数内部语句我们可以发现func_abs其实是另一个函数体内的函数，所以func_abs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。