Python開發【第十三篇】高階函數、遞歸函數、閉包

2019 年 11 月 13 日
筆記

函數式編程是指用一系列函數解決問題
好處：用每個函數完成每個細小的功能，一系列函數任意組合能夠解決大問題
函數僅僅接收輸入併產生輸出，不包含任何能影響輸出的內部狀態

函數之間的可重入性

當一個函數的輸入實參一定，結果也必須一定的函數為可重入函數

例子：

#可重入函數  def myadd(x,y):      return x+y  #不可重入函數  s = 0  def myadd2(x,y):      global s      s+= x+y      return s

高階函數

map
filter
sorted

什麼是高階函數

滿足下列條件中個任意一個的函數就是高階函數

條件一：函數接收一個或多個函數中用參數傳入

條件二：函數返回一個函數

map函數

map（func,*iterable)

map()是 Python 內置的高階函數，它接收一個函數 f 和一個 list，並通過把函數 f 依次作用在 list 的每個元素上，得到一個新的 list 並返回

例子：

對於list[1,2,3,4,5,6,7,8,9]

如果希望把list的每個元素都做平方，就可以用map()函數

因此，我們只需要傳入函數f(x)==x*x，就可以利用mnap()函數完成這個計算

def f(x):      return x*x  print(map(f,[1,2,3,4,5,6,7,8,9]))  輸出結果：  [1.4.9.10.25.36.49.64.81]  注意：map函數是不改變原有的list的，而是生成一個新的list

map（）函數是python內置的高階函數，對傳入的list的每一個元素進行映射，返回一個新的映射之後的list

python3中，map函數返回的是一個map對象，需要list（map(fun,itor)）來將映射之後的map對象轉換成列表

map(func, *iterable) 返回一個可迭代對象,此可迭代
對象用函數 func對可迭代對象iterable中的每一個
元素作用參數計算後得一結果,當最短的一個可迭代對
象不再提供數據時可迭代對象生成數據結束

def mypower2(x, y):      return x ** y    for x in map(mypower2,[1,2,3,4],[4,3,2,1]):      print(x)  # 看懂下面程序在做什麼:  for x in map(pow, [1,2,3,4], [4,3,2,1],               range(5, 10)):      print(x)

filtert函數

filter（function，iterable）返回一個可迭代對象

此可迭代對象將iterable提供的數據用函數function進行篩選

function將對iterable中的每個元素求值

返回False將此數據丟棄，返回True則保留

示例：

def isood(x):      return x % 2 == 1

打印0~10之間的所有奇數

for x in filter(isood,range(11)):      print(X)  for x in filter(lambda x:x%2,range(11)):      print(X)  L  = [x for x in filter(isood,range(11))]

sorted函數

作用：

將原可迭代對象提供的數據進行排序，生成排序後的列表

格式說明：

sorted(iterable,key=None,reverse=False)

返回一個新的包含所有可迭代對象中數據的列表，新的列表是排序過的列表

參數說明：

iterable —–>可迭代對象
key———>函數是用來提供一個值，這個值將作為排序的依據
reverse—–>標誌用來設置是否降序排序（默認為升序）

示例：

L = [5,-2,-4,0,3,1]  L2 = sorted(L)  k3 = sorted(L,keys=abs)  names= ['Tom','Jerry','Spike','Tyke']  sorted(names)  sorted(names,key=len,reverse=True)

遞歸函數

什麼叫遞歸函數？

函數直接或者間接的調用自身

示例：

#函數直接調用自身  def f():      f()#調用自己  #函數間接調用自身  def fa():      fb()   def fb():      fa()   fa()

遞歸說明：

遞歸一定要充值遞歸的成熟，當符合某一條件時要終止遞歸調用，幾乎所有的遞歸都能用while循環來代替

優點：遞歸可以把問題簡單化，讓思路清晰，代碼簡潔

缺點：遞歸因系統環境影響大，當遞歸深度太大時，可以得到不可預知的結果
遞歸函數的執行分為兩個階段
遞推階段：調用進入函數內部
回歸階段：返回結果，得到最終結果

閉包

什麼是閉包？

閉包是指引用了次函數外部變量的函數
- （外部變量指：外部嵌套函數作用域內的變量）

閉包必須滿足三個條件

必須有一個內嵌函數
內嵌函數必須引用外部函數的變量
外部函數返回值必須為內嵌函數

注意：

由於閉包會使函數中的變量都保存在內存中，計算機的內存消耗比較大，所以不能濫用閉包

示例

# 此示例示意閉包的定義及調用  def make_power(y):      def fn(x):  # fn綁定一個閉包函數          return x ** y      return fn    pow2 = make_power(2)  # pow2綁定一個閉包函數  print("5的平方是:", pow2(5))    pow3 = make_power(3)  print("6的立方是:", pow3(6))    fp = make_power(100)  fp = make_power(10000)

閉包測試題:
試看下列程序的執行結果是什麼?

  def get_funs(n):        L = []        for i in range(n):            L.append(lambda x: x * i)        return L      funs = get_funs(4)    print(funs[0](10))  # 30    print(funs[1](10))  # 30    print(funs[2](10))  # 30    print(funs[3](10))  # 30