详解Python高阶函数

1.高阶函数的定义和特点

高阶函数是指能够接受函数作为参数和/或者返回函数作为结果的函数。Python中的函数是一等对象,即和其他对象一样具有变量、列表、字典、类等对象的基本属性,可以被传递、复制、作为参数传递、返回值、嵌套等等。

具有以下特点:

可以将函数本身作为一个参数传入另一个函数中进行使用

可以用来构造新的函数,所以可以看作返回函数的函数

2.map函数的使用

2.1 map函数的作用及原理

Python内置的map函数可以将一个函数应用于一个可迭代对象的所有元素上,并返回一个新的列表。

a = [1,2,3,4,5]

b = map(lambda x: x*2, a)

print(list(b))

输出:

[2,4,6,8,10]

2.2 map函数的应用场景

在数据处理中,经常需要将一种数据类型的集合转换为另一种类型的集合。如将一个列表中的数字都转换为字符串类型。

li = [1,2,3,4,5]

li_str = map(str, li)

print(list(li_str))

输出:

['1', '2', '3', '4', '5']

3.filter函数的使用

3.1 filter函数的作用及原理

Python内置的filter函数可以用于过滤序列,也就是筛选出符合条件的元素,并返回一个新的列表。

a = [1,2,3,4,5]

b = filter(lambda x: x%2==0, a)

print(list(b))

输出:

[2, 4]

3.2 filter函数的应用场景

可以用于过滤掉非真值元素,过滤掉字符串中的空字符串。

li = ['', 'one', 'two', '', 'three']

li_not_empty = filter(lambda x: bool(x), li)

print(list(li_not_empty))

输出:

['one', 'two', 'three']

4.reduce函数的使用

4.1 reduce函数的作用及原理

Python内置的reduce函数可以对一个序列进行递归操作,即先对一个序列的前两个元素进行操作,产生结果后再和第三个元素进行操作,直至序列只剩下最后一个元素。

from functools import reduce

a = [1,2,3,4,5]

b = reduce(lambda x,y: x*y, a)

print(b)

输出:

120

4.2 reduce函数的应用场景

可以用于求和、求积、字符串拼接等操作。

li = ['hello',' ','world']

result = reduce(lambda x,y: x+y, li)

print(result)

输出:

hello world

5.装饰器的使用

5.1 装饰器的作用及原理

装饰器可以用于在不改变原函数代码的情况下增加原函数的功能。

def function_name_decorator(func):

def wrapper():

print("在原函数执行前进行装饰")

func()

print("在原函数执行后进行装饰")

return wrapper

@function_name_decorator

def greet():

print("hello world!")

greet()

输出:

在原函数执行前进行装饰

hello world!

在原函数执行后进行装饰

5.2 装饰器的应用场景

可以用于统计函数执行的时间、检查函数输入合法性、缓存函数执行结果等。

6.闭包的使用

6.1 闭包的作用及原理

闭包是指一个函数可以访问并操作其外部作用域中的变量,即对其内部函数进行封装。闭包可以用于创建和集成函数,使得外界不能轻易地修改内部变量。

def outer_func(name):

def inner_func():

return "hello " + name

return inner_func

my_func = outer_func("world")

print(my_func())

输出:

hello world

6.2 闭包的应用场景

可以用于保存函数的状态,实现数据的封装保护,节省内存等。

7.总结

高阶函数、map函数、filter函数、reduce函数、装饰器和闭包是Python中重要且常用的概念,它们都是Python中函数式编程的精髓和高级特性。通过熟练掌握这些知识点,我们可以提高代码的可读性、可拓展性、复用性和维护性。

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