循环、分支...都可以在Python中用函数实现！ | 函数式编程，打开另一个世界的大门

编程界有一位传奇人物——王垠，介绍一下他的退学经历，对，你没听错，退！学！经！历！：

• 2006年，从清华大学计算机系退学，在水木社区BLOG上发表了《清华梦的粉碎--写给清华大学的退学申请》一文，此时离博士毕业还差一年；
• 2008年，从美国康奈尔大学计算机系退学，在网上发表《Cornell 感受》；
• 2012年，从印第安纳大学伯明顿分校计算机系退学，以一篇文章《对博士学位说永别》，彻底告别了学生生涯。
• 这里插一句，就在我写这篇文章的时候（写的时间有点久...），王垠的博客又更新了一篇文章《微软的秘密离职协议》，文中描述了他离职微软的撕逼过程......

更传奇的是他的「40行代码」。据说，他层公开过一段40行的代码，并宣称这是他上半生最重要的杰作，曾经耗费顶级专家多年的研究，知乎上有专门的讨论：

https://www.zhihu.com/question/20822815

从这几个经历，我们大概可以推测王垠这个人：

• 是一位程序大牛；
• 他追求的 是某种我们凡人无法感受到的东西；
• 他很能写，不论是代码还是段子。

这么一位程序员大牛+重磅写手，在网络上写了几篇深远影响的文章：

其中有一篇跟本文的要说的内容有关——《面向对象编程和函数式编程的问题出在哪里》，这篇文章他将面向对象编程，和函数式编程并列，对两种编程进行了比较和点评。文中的重点，是批评了纯函数式编程。

文本不讨论这篇文章，主要是聊一聊到底什么是「函数式编程」。

点进来的很多同学，应该和我一样，都是数据/统计出身，捣鼓比较多的是SAS/ R，后来转向Python，发现了lambda、map、reduce这些「奇怪」的东西。这说明，你已经开始了函数式编程的体验。

为了呈现函数式编程的概念，我们将编程思维分成「平凡的世界」和「函数的世界」，从实例对比中了解函数式编程。

另外，由于Python是一种通用性编程语言，它支持函数式编程，因此本文的代码实例都用Python来举例。

在「平凡的世界」中，我们一般都是怎么写代码的？以前学SAS的时候看到过一句话：

一门编程语言，只要能实现分支和循环，就能够完成几乎所有的运算。

这么说来，我们在平时编程中无外乎用下面这几个语句：

• 分支：if...elif...
• 循环：for/ while/ do...loops
• 其他还有赋值、函数定义def等。

而在「函数式编程」的世界中，这些将全部用函数来实现！！比如：

匿名函数lambda、Map函数、Reduce函数。

基本上，这几个函数就可以实现任意的Python程序了！我们通过实例来认识一下：

匿名函数：lambda表达式

lambda表达式，又叫匿名函数，它用来创建一个函数，取代def这个功能。

比如，定义一个函数，返回两个参数x+y的值， 在「平凡的世界」里，我们这么写： def add(x, y): return x + y print add(1,2) 用lambda表达式，我们可以这么写： add=lambda x,y : x + y print add(1,2)

因此，lambda表达式的格式提炼如下：

func = lambda 参数: 调用参数的表达式

Map函数

Map函数，是用函数的方式来实现一个循环运算，类似for的功能：

比如，现在有一个list=[2, 4, 6, 7, 8]，想对里面每个元素进行平方，生成一个新的new_list。 在「平凡的世界」里，我们这么写： list = [2, 4, 6, 7, 8] new_list = [ ] for i in list: new_list.append(i*i) 返回的结果是： [4, 16, 36, 49, 64] 用Map函数，我们这么写： sqr = lambda a: a*a print map(sqr, [2, 4, 6, 7, 8]) 返回的结果、： [4, 16, 36, 49, 64]

因此，Map函数的使用格式提炼如下：

new_list = Map(func, list)，将list中每个元素都进行一个func函数的计算，生成一个新的list

Reduce函数

这个我用的比较少，简单介绍一下，它是对一个数组的元素，进行从左到右进行一个累计的计算。

比如，有一个list=[2, 4, 6, 7, 8]，现在相对所有元素从左到右进行相乘 在「平凡的世界」里，我们这么写： result = 1 for i in [2, 4, 6, 7, 8]: result = result * i print result 返回结果为：2688 用reduce函数，我们这么写： conplus = lambda a,b: a*b print reduce(conplus , [2, 4, 6, 7, 8]) 返回结果为2688.

因此，Reduce函数的使用格式提炼如下：

result = Map(func, [a1, a2, a3...])，将list中元素，从左到右进行func计算，先计算func(a1, a2), 在计算func(func(a1, a2), a3).....

这些函数相互搭配使用，据说（我也不敢肯定）能代替任务的Python程序！不管怎样，我们大概知道了「函数式编程」这个概念：

它用一系列函数取解决问题，代码简洁，没有循环体，也不用生成各种倒来倒去的临时变量。

但是，回到开篇王垠的批判文章，「函数式编程」有哪些缺点？下次有机会再说。

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