高级函数

1 map

我们有一个函数 f(x)=x2 ,要把它作用在一个 list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 上,就可以用 map()

>>> def f(x):
...     return x * x
...
>>> r = map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
>>> list(r)
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

注意结果 r 是一个可迭代的惰性序列,要用 list() 将它展开。

我们不但可以计算简单的 f(x)=x2,还可以计算任意复杂的函数,比如,把这个 list 所有数字转为字符串:

>>> list(map(str, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))
['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']

2 reduce

reduce()map() 极为相似,不同的是 map() 接收的是单参数函数,而 reduce() 接收的是双参数函数,且第一个参数是上一次计算的结果值,即 reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4) 。下面是一个简单的将 str 转换为 int 的函数:

from functools import reduce

DIGITS = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}

def str2int(s):
    def fn(x, y):
        return x * 10 + y
    def char2num(s):
        return DIGITS[s]
    return reduce(fn, map(char2num, s))

3 filter

filter() 用于筛选序列,如删掉序列中的偶数:

def is_odd(n):
    return n % 2 == 1

list(filter(is_odd, [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15]))
# 结果: [1, 5, 9, 15]

4 sorted

>>> sorted([36, 5, -12, 9, -21], key=abs)
[5, 9, -12, -21, 36]

排序的判断依据就是 key 所指的函数。

5 closure

函数不仅可以作为参数,也可以作为返回值。

def lazy_sum(*args):
    def sum():
        ax = 0
        for n in args:
            ax = ax + n
        return ax
    return sum

lazy_sum() 返回的 f 不是求和结果,而是求和函数。调用函数 f() 时,才真正计算求和的结果:

>>> f = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)
>>> f
<function lazy_sum.<locals>.sum at 0x101c6ed90>
>>> f()
25

注意 f 中保存着原函数的参数和变量,称为“闭包”。我们两次返回的函数相互独立。

>>> f1 = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)
>>> f2 = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)
>>> f1==f2
False

返回闭包时牢记一点:返回函数不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量。

def count():
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        def f():
             return i*i
        fs.append(f)
    return fs

f1, f2, f3 = count()

>>> f1()
9
>>> f2()
9
>>> f3()
9

全部都是 9 !因为等到 3 个函数都返回时,它们所引用的变量 i 已经变成了 3 。

6 lambda

匿名函数 lambda x: x * x 实际上就是:

def f(x):
    return x * x

匿名函数只能有一个表达式。由于没有名字,不必担心冲突。此外,匿名函数也是一个函数对象,可以被赋值给变量,再利用变量调用。

7 partial

int() 函数可以把字符串转换为整数,默认十进制。假设要转换大量的二进制字符串,用 int(x, base=2) 非常麻烦,于是我们想到可以定义一个 int2() 的函数,默认 base=2functools.partial 就是这样一个帮手,为函数设定默认值。

def int2(x, base=2):
    return int(x, base)
# 等价于
int2 = functools.partial(int, base=2)

partial 实际接收的参数是 function 、*args**kw未深刻理解。