函数式编程或者函数程序设计,又称泛函数编程,是一种编程范式。
在Python中,函数编程主要有以下4个函数的使用构成:lambda()、map()、reduce()、filter(),下面我们来一一讲解这些函数的作用与特点。
Python用def来定义一个函数,def后面跟函数名字,而匿名函数,顾名思义,这个函数没有名字,因为没有名字,不必担心函数名冲突。
匿名函数语法:lambda 参数列表 : 表达式
上图中先将创建好的匿名函数通过一个变量来接收,然后在使用变量去调用匿名函数,匿名函数lambda经常与其它函数结合使用,以此来达到意想不到的效果,下面会涉及到这部分。
Map()函数会根据提供的函数对指定的序列做映射。
语法:map(function, iterable, ……),第一个参数function为函数,第二个参数iterable 为一个或者多个序列。
下图中展示如果将列表list1中的内容全部乘以2。
首先定义一个翻倍函数doublex,接着利用map函数将翻倍函数作用于列表中的每一个元素!
由于map函数Python 3.x版本中返回迭代器,所以用一个list函数输入内容。
前面我们介绍过匿名函数lambda,这里map函数结合lambda函数将会超级简洁,上面那个功能,用lambda函数,一行代码即可搞定,如下图所示:
省去了定义函数那一步,是不是要方面简洁很多?
reduce函数将一个数据集合(链表,元组等)中的所有数据进行下列操作:用传给 reduce 中的函数 function(有两个参数)先对集合中的第 1、2 个元素进行操作,得到的结果再与第三个数据用 function 函数运算,最后得到一个结果。
语法:reduce(function, iterable[, initializer])
Reduce函数有点类似于map函数,但map函数用于逐一遍历,而reduce函数用于递归计算,如下例中所示:
例1中先通过匿名函数创建一个两数相加函数,接着利用reduce函数这两数相加函数作用在列表中,第一步先计算1+2=3,第二步3+3=6,第三步6+4=10,第四步10+5=15。
同理例2中,range(1,11)相当于给出了一个列表[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10],lambda构造一个二元函数,返回两个参数的乘积。Reduce函数首先将列表的前两个元素作为函数的参数进行运算,接着将运算结果与第三个元素作为函数的参数,然后再将运算结果与第四个参数作为函数的参数……依次类推,直至列表元素结束,返回最终的结果。
需要注意的是,reduce函数在Python2.x版本中可直接使用,但是在3.x版本中,需要从functools导入才可以使用!
filter,过滤、筛选的意思,所以filter函数用于过滤序列,过滤掉不符合条件的元素,返回由符合条件元素组成的新列表。
语法:filter(function, iterable)
下图中例1用来筛选列表中大于5的元素,例2先定义了一个开平方为整数的函数,然后在作用于100以内的数字,如果平方根为整数,则输出。
同map函数一样,filter函数Python 3.x版本中返回迭代器,所以用一个list函数输入内容。
可以发现,使用filter函数首先需要一个返回值为布尔型的函数,如果为true,则在列表中挑出这个元素,最后将满足条件的所有元素组合成一个列表返回。
虽然很多时候以上四个函数的功能也可以用其它方式实现,但是我们使用lambda、map、reduce、filter函数最终的目的是兼顾简洁与效率,因为这四个函数的循环速度要比Python内置的for或while循环要快得多,相当于C语言的速度。