python的函数式编程又称为泛函编程,是一种编程范型,将计算机运算视为数学上的函数计算,避免使用程序状态以及易变。它是一种“广播式”编程。
主要由几个函数够长。lambda()、map()、reduce()、filter()下面进行依次介绍:
lambda():用来定义“行内函数”
具体参照知乎:https://www.zhihu.com/question/20125256/answer/14058285
简单来说,编程中提到的 lambda 表达式,通常是在需要一个函数,但是又不想费神去命名一个函数的场合下使用,也就是指匿名函数。这一用法跟所谓 λ 演算(题目说明里的维基链接)的关系,有点像原子弹和质能方程的关系,差别其实还是挺大的。通常和map()函数结合用。
不谈形式化的 λ 演算,只说有实际用途的匿名函数。先举一个普通的 Python 例子:将一个 list 里的每个元素都平方:map( lambda x: x*x, [y for y in range(10)] )
def sq(x):
return x * x
map(sq, [y for y in range(10)])
因为后者多定义了一个(污染环境的)函数,尤其如果这个函数只会使用一次的话。而且第一种写法实际上更易读,因为那个映射到列表上的函数具体是要做什么,非常一目了然。如果你仔细观察自己的代码,会发现这种场景其实很常见:你在某处就真的只需要一个能做一件事情的函数而已,连它叫什么名字都无关紧要。Lambda 表达式就可以用来做这件事。
进一步讲,匿名函数本质上就是一个函数,它所抽象出来的东西是一组运算。这是什么意思呢?类比a = [1, 2, 3]
f = lambda x : x + 1
你会发现,等号右边的东西完全可以脱离等号左边的东西而存在,等号左边的名字只是右边之实体的标识符。如果你能习惯 [1, 2, 3] 单独存在,那么 lambda x : x + 1 也能单独存在其实也就不难理解了,它的意义就是给「某个数加一」这一运算本身。
map():函数映射
此处参照《python数据分析与挖掘实战》这本书
现在回头来看 map() 函数,它可以将一个函数映射到一个可枚举类型上面。沿用上面给出的 a 和 f,可以写:
map(f, a)
b=map( lambda x : x + 1, [1, 2, 3] )
b=list(b)#python3.x中需要这一句,因为3.x中,map函数仅是创建一个待运行的命令容器,只有其他函数调用它的时候才会返回结束。2.x不需要。
a = [1, 2, 3]
r = []
for each in a:
r.append(each+1)
这样的写法时,你会发现自己如果能将「遍历列表,给遇到的每个元素都做某种运算」的过程从一个循环里抽象出来成为一个函数 map,然后用 lambda 表达式将这种运算作为参数传给 map 的话,考虑事情的思维层级会高出一些来,需要顾及的细节也少了一点。和其他很多语言相比,Python 的 lambda 限制多多,最严重的当属它只能由一条表达式组成,但也是为了防止滥用。
总结一下,我们首先定义一个函数,然后用map()指令将函数逐一应用到(map)列表中的每一个元素,最后返回一个数组。map指令也接受多参数的函数,如map(lambda x,y: x*y, a, b)表示将a、b两个列表的元素对应相乘,把结果返回给新列表。
但有了列表分析b=[i**2 for i in range(5)],为什么要有map()指令呢?其实列表分析本质用的是for循环,而python中的for效率不高,相比之下map函数有了相同的功能,并且效率更高,原则上他的循环速度相当于c语言。
reduce():用于递归计算
此处参照《python数据分析与挖掘实战》这本书
reduce(lambda x,y:x*y,range(1,n+1)),用于实现n的阶乘n!
range()给出了一个列表,第一个和第二个相乘得到的乘积和第三个相乘...以此类推,直至列表结束。
等效于>>> s=1
>>> for i in range(1,n+1):s=s*i
filter():筛选列表符合条件的元素。
此处参照《python数据分析与挖掘实战》这本书
>>> b=filter(lambda x:x>5 and x<8,range(10))
>>> b=list(b)
>>> b
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使用filter函数首先需要一个返回值为bool型的函数,如上述的lambda x:x>5 and x<8定义了一个函数,判断x是否大于5且小于8,然后将这个函数作用到range(10)的每个元素中,如果为true,则“挑出”这个元素,最后将满足条件的所有元素组成一个列表返回。
当然上述可以用列表解析表达:
>>> b=[i for i in range(10) if i>5 and i<8]
>>> b
[6, 7]