python小课堂28-进阶必修之匿名函数与高阶函数

咪哥杂谈

python小课堂28

进阶必修之匿名函数与高阶函数

本篇阅读时间约为 7 分钟。

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前言

嗨!大家好哇,一星期没见了,后台收到朋友的留言以为我停更了....哇哈哈哈时间永远留不住,在春节期间,拥有这么多空闲时间的你,有木有好好充电呢?让我们继续回归python小课堂之路,本章为进阶篇,介绍的是匿名函数与高阶函数。

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匿名函数之 lambda 表达式

见名知意,所谓的匿名函数就是没有名字的函数。我们平时所写的函数都是带有名字和参数的,并且有返回值,而匿名函数的写法却非常简洁,对于初学者而言,代码的阅读性可能会较差一些,但是多加实践,看习惯了之后就能明白所谓的lambda表达式是什么意思了!接下来还是用示例说话,场景是这样的:有个函数,传入两个参数a和b,在函数内部将他们做差,并将结果返回。

示例1 - 普通函数:

示例2 - 匿名函数:

解释一下上面的案例,使用 python 中的 lambda 关键词来定义匿名函数,参数在冒号前面,表达式在冒号后面,将整个 lambda 表达式赋予一个变量sub,通过调用sub传入参数得到结果result,与普通函数得到一致的结果。

匿名函数的写法,通过关键词 lambda 来表示匿名,基于数学中的λ演算得名。lambda表达式完整的写法公式如下:

什么意思呢?通过 lambda 后面跟上传入的参数,加上冒号,以及冒号后面的表达式组成了匿名函数,注意:冒号后面一定要是表达式!

表达式意味着,如果我们写成赋值语句或者for循环语句等非表达式语句,那么 lambda 表达式则会报错!如下:

所以由此引出了匿名函数 lambda 中常用的三元表达式

示例3 - Python的三元表达式:

假设现在有两个变量,a = 1,b = 2,请使用一行代码来判断 a 小于 b ,若 a 小于 b 为真,则将 a 的值返回。

result 这一行就是所谓的 Python 中的三元表达式,用中文描述一下就是:

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高阶函数

高阶函数,Python中自带了一些高阶特性的函数,在某些特定场景下非常实用,这里举几个常用的,当然也会结合具体场景去说,毕竟要结合使用不能滥用!

1. map 函数

map 函数,map中文意思是地图的意思,但是在程序中代表映射的意思。高中学过的映射,不知大家是否还记得!跟那个意思差不多。。。

场景如下:现在有一个 list_a ,它其中的包含着 1~6 的数字,请将此集合中的数字都乘以 2 ,最终得到的结果组成一个新的 list_b。

不使用 map ,你会怎么做呢?思考一下,然后再看下面的答案:

通过 for 循环取出list每个值,在对其调用乘2的函数,最后将结果进行拼接,得到 list_b 。

使用 map 函数之前,先了解下 map 函数语法:

map(function,iterable,...)

map()会根据提供的函数对指定序列做映射。

第一个参数 function 以参数序列中的每一个元素调用 function 函数,返回包含每次 function 函数返回值的新列表。

可以看到,素质三连print!得到的结果,map返回的结果是一个 map 对象,而它本身的类型就是 map,将其转化为 list,可以得到与不用 map 函数时的一样结果!

实际上,如果会活学活用的话,还可以将上述代码进行缩减,用我们刚学过的lambda 表达式来完成!

将普通函数注释掉,使用匿名函数来完成,实际上就3行代码即可完成,如下:

如果有多个参数作为匿名函数的入参如何写呢?

可以使用 pycharm 自带的源码查看功能,查看 map 函数的定义,按住 Ctrl 点击 map 即可:

map 第一个参数传入函数名称,第二个传入的是一个可以迭代的对象,例如list,而用红框标出来的其中包括了一个 * 号,在Python中参数前面跟一个星号代表多个形参的意思。所以我们可以写法如下,当有两个相同 list 时,多次传入 map 函数中即可:

现在是相同的个数的 list ,如果要是不同个数内容的 list 会如何?做个实验,将 list_b 的个数改为 10 个观察下:

可以看到,即使两个不同内容的list进行map计算,最终结果也会根据内容少的list得到最终结果,也就是只进行前6位的计算。

2. reduce 函数

reduce 函数不能直接进行引用,在 Python3 中,reduce() 函数已经被从全局命名空间里移除了,它现在被放置在 functools 模块里,如果想要使用它,则需要通过引入 functools 模块来调用 reduce() 函数,还是先来看下 reduce 函数的语法使用:

reduce(function,iterable[,initializer])

function -- 函数,有两个参数

iterable -- 可迭代对象

initializer -- 可选,初始参数

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。

老规矩,点进去看源码,其中有官方的文档注释:

咱们就用它注释中的例子来实践一下,作为 reduce 的第一个函数,入参必须是两个参数,否则会报错,例如下面:

改成官方例子:

素质二连,print出结果,可以看到这次与 map 函数不同,返回的结果是一个计算后的整数 15 !这个 reduce 函数是怎么算出来的呢?仔细看过注释的同学一定知道怎么来的了,实际上就是这样来的:

第一次计算时,x = 1,y = 2,于是将 1 + 2 = 3 的结果作为下一次调用时入参的x,而第二次计算时的 y 则是列表中的数字3......以此类推

(1+2) --> ((1+2)+3) --> .... --> ((((1+2)+3)+4)+5)

reduce 函数是一个连续计算的函数!

再来看下 reduce 函数的第三个参数,初始化第一个入参值:

这个计算的顺序则是第一次 x = 10,y = 1,将 x+y 的值 11 赋予第二次计算的 x 作为入参,第二次计算时的 y = 2,第二次计算结果等于 11 + 2 = 13 .... 以此类推。

(10+1) -->(10+1)+2) -->((10+1)+2)+3) .... --> ((((10+1)+2)+3)+4)+5)

3. filter 函数

filter 函数,这个英文单词的中文含义是过滤的意思。依然是看下官方语法:

filter(function,iterable)

function -- 判断函数。

iterable -- 可迭代对象。

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。

该接收两个参数,第一个为函数,第二个为序列,序列的每个元素作为参数传递给函数进行判,然后返回 True 或 False,最后将返回 True 的元素放到新列表中。

示例,请将下面的 list 中为小写字母的字符串提取出来,生成一个新的列表:

思考一下再看答案哟:

结果如上图,通过字符串的自带函数,islower() 可以判断字符串是否是小写字母,若是小写字母则返回一个 True ,可以看到笔者的 lambda 表达式用了一个三元表达式的写法,来过滤掉了原列表的大写字母,是不是很简洁呢!毕竟人生苦短,我用Python啊!

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map - reduce 扩展知识

map / reduce 实际上是大数据中的一个编程模型,其中 map 代表映射的意思,reduce 代表归约的意思,而这个模型主要是用来进行并行计算的!可以用一张图来看生动的看下 hadoop (Hadoop是一个由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构。)中的 map / reduce:

做三明治,用到了各种蔬菜,首先我们先将每个蔬菜切碎,通过map 映射成碎片,在使用 reduce 进行并行计算使之合体!

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总结

说一些学习上的技巧,对于一个新的函数,首先学习看它的语法,第一时间可以去找官方文档看,比如点进去看它的官方注释,如果英文看不懂的话呢,可以去菜鸟教程上搜下,上面也是有不少官方文档的定义,都是中文教程。写到现在,大部分Python小课堂上的小实例都是非常简单的,入门与进阶通俗易懂,但是不要小瞧这些小 demo ,如果你真的把它们都弄明白了,就像前期种下一颗种子一样,稳定根基之后必将作为长成参天大树的必要前提!

至此完!

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20190211G0XOR200?refer=cp_1026
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