python入门--------高阶函数(lambda,map,reduce,filter,replace)

简介: python入门--------高阶函数(lambda,map,reduce,filter,replace)

1. lambda匿名函数


当我们在传入函数时,有些时候,不需要显式地定义函数,直接传入匿名函数更方便。


在Python中,对匿名函数提供了有限支持。还是以map()函数为例,计算f(x)=x2时,除了定义一个f(x)的函数外,还可以直接传入匿名函数:


>>> list(map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]


通过对比可以看出,匿名函数lambda x: x * x实际上就是:


def f(x):
    return x * x


关键字lambda表示匿名函数,冒号前面的x表示函数参数。


匿名函数有个限制,就是只能有一个表达式,不用写return,返回值就是该表达式的结果。


用匿名函数有个好处,因为函数没有名字,不必担心函数名冲突。此外,匿名函数也是一个函数对象,也可以把匿名函数赋值给一个变量,再利用变量来调用该函数:


>>> f = lambda x: x * x
>>> f
<function <lambda> at 0x101c6ef28>
>>> f(5)
25


同样,也可以把匿名函数作为返回值返回,比如:


def build(x, y):
    return lambda: x * x + y * y


例1


def ds(x):
    return 2*x+1     #x=2*x+1
print(ds(5))


11


相当于


g=lambda x: 2*x+1      #g=2*x+1
print(g(5))


例2 :两个参数的情况


def add(x,y):
    return x+y
print(add(3,4))


7


相当于


g=lambda x,y:x+y      #g=x+y
print(g(3,4))


练习题


用改造下面函数:


def is_odd(n):
    return n % 2 == 1
L = list(filter(is_odd, range(1, 20)))
print(L)


[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]


改造后:一行代码实现功能


print(list(filter(lambda n: n % 2 == 1, range(1, 20))))


2. map()函数:


我们先看map。map()函数接收两个参数,一个是函数,一个是Iterable,

map将传入的函数依次作用到序列的每个元素,并把结果作为新的Iterator返回。


例1


print(list(map(lambda x:x*2,range(10))))     #x=x*2
print(list(range(10)))                       #1到9


[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]


例2


def f(x):
    return x * x
L = []
for n in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]:
    L.append(f(n))
print(L)
r = map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
print(list(r))


[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]


例3


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


['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']


3. reduce()


reduce把一个函数作用在一个序列[x1, x2, x3, …]上,这个函数必须接收两个参数,reduce把结果继续和序列的下一个元素做累积计算,其效果就是:


reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)


例1


比方说对一个序列求和,就可以用reduce实现:


from functools import reduce
def add(x, y):
    return x + y
print(reduce(add, [1, 3, 5, 7, 9]))


25


当然直接用sum函数就行


例2


from functools import reduce
def fn(x, y):
    return x * 10 + y
print(reduce(fn, [1, 3, 5, 7, 9]))


13579


合起来


例1: 实现str2int的功能


from functools import reduce
def fn(x, y):
    return x * 10 + y
def char2num(s):
    digits = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}
    return digits[s]
print(reduce(fn, map(char2num, '13579')))


13579


4. filter()函数


Python内建的filter()函数用于过滤序列。


和map()类似,filter()也接收一个函数和一个序列。


和map()不同的是,filter()把传入的函数依次作用于每个元素,然后根据返回值是True还是False决定保留还是丢弃该元素。


filter(function, iterable)


参数:


function – 判断函数。


iterable – 可迭代对象。


例1:求10内奇数


def is_odd(n):
    return n % 2 == 1
print(list(filter(is_odd, range(11))))


[1, 3, 5, 7, 9]


相当于


print(list(filter(lambda x:x%2,range(10))))    #x=x%2


[1, 3, 5, 7, 9]


注意到filter()函数返回的是一个Iterator,也就是一个惰性序列,

所以要强迫filter()完成计算结果,需要用list()函数获得所有结果并返回list。


5. replace(a, b)


用b替代a


例1


str1 = 'a1cd'
str2 = str1.replace(str1[1], 'b')
print(str1)
print(str2)


a1cd
abcd


例2


def normalize(name):
    title_names = []
    for each in name:
        name_lower = each.lower()
        title_name = name_lower.replace(name_lower[0], name_lower[0].upper())
        title_names.append(title_name)
    print(title_names)
normalize(['adam', 'LISA', 'barT'])


['AdAm', 'Lisa', 'Bart']


求阶乘


from functools import reduce
def prod(L):
    a = reduce(lambda x, y: x*y, L)
    print(a)
prod([1, 2, 3, 4])


24
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