Python系列（7）高阶函数（map,reduce,filter,sorted）、匿名函数 + 练习

绝地灬酷狼 2023-07-17 15:40 110阅读 0赞

# 前言 #

本人自学了廖雪峰老师编写的Python教程，将在学习过程中的一些心得、方法 成体系的写成 本Python系列，所举的部分例子可能会和廖雪峰老师举的例子一致，本Python系列仅供大家学习参考，也相当于本人的学习笔记。

# 一、什么是高阶函数 #

**函数的参数可以接收别的函数**，这就是高阶函数！

f = abs
    print(f)
    <built-in function abs>
    f(-1)
    1
    abs(-1)
    1

*  abs()函数的 abs 是函数名，让变量f 去指向abs函数名，相当于把abs()函数赋值给了变量f，变量f也拥有了abs()函数的功能

def add(x,y,f):
        return f(x) + f(y)
    
    add(-1,3,abs)
    4
    add(-1,3,f)
    4

*  将函数abs()可以当作参数传入，那么这个add(）函数的参数可以接收另一个函数，这个add()函数就是高阶函数

# 二、map() #

*  map()接收两个参数，一个是函数，一个是Iterable（可迭代对象）
 *  作用是**将这个函数作用于每一个元素，并把结果作为Iterator（迭代器）返回**

示例：求列表中每个元素的平方

def f(x):
        return x*x
    a = map(f,[1,2,3,4])
    a
    <map object at 0x000001FD2869D9C8>	# 返回的是迭代器，不可以直接打印
    list(a)						# 需要用 list() 计算出结果
    [1, 4, 9, 16]

# 三、reduce() #

*  reduce() 函数接收两个参数，第一个参数是一个函数（这个函数必须能够接收两个参数），第二个参数是一个序列
 *  reduce(）**将函数结果与下一个列表中的元素，再次作为参数传入**

示例：求列表中的元素累加和

from functools import reduce
    def f(x,y):
        return x+y
        
    a = reduce(f,[1,2,3,4])
    a
    10

ps：求和可用 python 自带的 sum() 函数

sum([1,2,3,4])
    10

示例：合并列表\[1,2,3,4\]中的元素,结果为 1234

from functools import reduce
    def f(x,y):
        return x*10+y
        
    reduce(f,[1,2,3,4])
    1234

# 四、filter() #

*  filter()函数 接收两个参数，第一个参数是只能接收一个参数的函数，用于过滤，第二参数是一个序列
 *  作用是 **根据编写的函数规则，去过滤序列中的元素**

示例：删掉一个列表中的奇数，保留偶数

def f(x):
        return x%2==0	# 只返回True的元素
        
    a = filter(f,[1,2,3,4,5,6])
    a
    <filter object at 0x000001FD286B1208>
    list(a)
    [2, 4, 6]

*  可以看到 filter() 返回的是一个 惰性序列，用 list() 函数计算出值

# 五、sorted() #

*  python 中内置的 **排序** 函数

sorted([2,1,8,-3,5])
    [-3, 1, 2, 5, 8]

*  同时 sorted() 也是一个高阶函数  
    可以接收一个 key 函数来自定义排序

sorted([2,1,8,-3,5],key=abs)
    [1, 2, -3, 5, 8]

*  用 sorted() 排序默认是ASCII编码

sorted(['a','A','b','B'])
    ['A', 'B', 'a', 'b']

# 六、匿名函数 #

*  有的时候，要使用一个函数，又不需要去定义一个函数，可以直接传入匿名函数，简单方便

lambda #表示一个匿名函数，‘：’前面的 x 代表函数参数
    lambda x: x*x 
    
    # 等价于：
    
    def f(x):
        return x*x

*  **匿名函数的函数式就是以上函数的 return 部分**，所以匿名函数只能有一个表达式，不用写 return
 *  好处：**匿名函数没有名字**，所以不用担心函数名冲突

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(3)
    9

同样，也可以把匿名函数作为返回值返回

def f(x,y):
        return lambda :x+y
    f(1,2)
    <function f.<locals>.<lambda> at 0x000001FD28689EE8>
    f(1,2)()
    3

*  返回的是一个函数，要调用这个函数，结果才会出来
 *  Python 对匿名函数的支持很有限，**只能支持一个函数式**，所以只有在一些简单的情况下使用

# 七、练习 #

#### 1、把用户输入的不规范的英文名字，编程首字母大写，其他小写的规范名字 ####

示例：  
输入 name=\[‘admin’,‘ROOT’,‘python’\]  
输出 name=\[‘Admin’,‘Root’,‘Python’\]

def f(x):
         return x[0].upper()+x[1:].lower()
    
    name=['admin','ROOT','python']
    rename = list(map(f,name))
    print(rename)

#### 2、编写一个 prod() 函数，对 \[1,2,3,4\] 求积 ####

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

#### 3、编写一个 str2float 函数，把字符串 ‘123.456’ 转换成浮点数 123.456 ####

利用 python 内置的 float() 偷懒

def str2float(s):
        return float(s)
    
    s = '123.456'
    print(str2float(s))
    print(type(str2float(s)))

不允许使用 float() 的情况：

def str2float(s):
        dic = { '1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}
        count = 0		# 判断小数位
        a = 0			# 整数部分
        b = 0			# 小数部分
        for i in s:
            if i == '.':
                count = 1
            else:
                if count == 0:
                    a = a * 10 + dic[i]
                else:
                    b += dic[i] * (0.1 ** count)
                    count += 1
        return a + b
    
    
    s = '123.456'
    print(str2float(s))
    print(type(str2float(s)))

#### 4、求1到100内的素数（不包括100） ####

def shushu(x):
        """判断一个数是不是素数"""
        for i in range(2,x//2+1):
            if x % i == 0:
                return False
        return x
    
    li = [ i for i in range(1,100)]
    print(list(filter(shushu,li)))

#### 5、回数是从左到右读和从右到左读都是一样的数，例如 12321 ， 909.过滤1到100中的非回数 ####

def huishu(s):
        """判断一个数是否是回数"""
        s = str(s)
        n = len(s)
        for i in range(n):
            if s[i] != s[n - 1 - i]:
                return False
        return int(s)
    
    li = [i for i in range(1,100)]
    print(list(filter(huishu,li)))

#### 6、L=\[(‘Wang’,66),(‘Qiang’,89),(‘Tao’,90),(‘Xuan’,59)\] ####

##### 6.1 按名字排序 #####

def name_sorted(alist):
        """按名字排序"""
        dic = { }
        li = []
        new_li = []
        for i in range(len(alist)):
            dic[alist[i][0]] = alist[i][1]
            li.append(alist[i][0])
        li.sort()
        for i in range(len(alist)):
            new_li.append((li[i],dic[li[i]]))
        return new_li
    
    L = [('Wang',66),('Qiang',89),('Tao',90),('Xuan',59)]
    print(name_sorted(L))

##### 6.2 按成绩排序 #####

def score_sort(alist):
        """按成绩排序"""
        dic = { }
        li = []
        new_li = []
        for i in range(len(alist)):
            dic[alist[i][1]] = alist[i][0]
            li.append(alist[i][1])
        li.sort()
        for i in range(len(alist)):
            new_li.append((dic[li[i]],li[i]))
        return new_li
    
    L = [('Wang',66),('Qiang',89),('Tao',90),('Xuan',59)]
    print(score_sort(L))