前言
養成一個好的習慣只需要堅持21天，Day6
函數式編程
- 高階函數
- map/reduce
- filter
- sorted
高階函數
變量可以指向函數，如 x = abs(-10)
函數本身可以賦值給變量，如f = abs f(-10)
既然變量可以指向函數，函數的參數能接收變量，那麼一個函數就可以接收另一個函數作爲參數，這種函數就稱之爲高階函數。例如：
def add(x,y,f):
return f(x)+f(y)
- map
map()函數接收兩個參數，一個是函數，一個是Iterable，map將傳入的函數依次作用到序列的每個元素，並把結果作爲新的Iterator返回。
def f(x):
return x*x
r=map(f,[1,2,3,4,5,6,7,8,9])
list(r)
map()傳入的第一個參數是f，即函數對象本身，結果r是一個Iterator（迭代器），Iterator是惰性序列，因此通過list()函數讓它把整個序列都計算出來並返回一個list。
map()作爲高階函數，把計算規則抽象化，例如可以通過一句話把list中所有數字轉化爲字符串：
- reduce
reduce把一個函數作用在一個序列[x1, x2, x3, ...]上，這個函數必須接收兩個參數，reduce把結果繼續和序列的下一個元素做累積計算，其效果就是：
reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)
（1）把一個序列[1, 3, 5, 7, 9]變換成整數13579：
from functools import reduce
def fn(x,y):
return x*10+y
（2）把一個str轉換成int
from functools import reduce
DIGITS = {'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}
def str2int(s):
def fn(x,y):
return x*10+y
def char2num(s):
return DIGHTS[s]
return reduce(fn,map(char2num,s))
運行結果：
def normalize(name):
name = name[0].upper() + name[1:].lower()
return name
L1 = ['adam','LISA','barT']
L2 = list(map(normalize,L1))
print(L2)
運行結果：
練習
編寫一個prod()函數，可以接受一個list並利用reduce()求積：
def prod(L):
def fn(x,y):
return x*y
return reduce(fn,L)
print('3 * 5 * 7 * 9 =', prod([3, 5, 7, 9]))
if prod([3, 5, 7, 9]) == 945:
print('測試成功!')
else:
print('測試失敗!')
運行結果：
利用map和reduce編寫一個str2float函數，把字符串’123.456’轉換成浮點數123.456：
from functools import reduce
DIGITS = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}
def str2float(s):
def fn(x,y):
return x*10+y
def char2num(s):
return DIGITS[s]
n = s.index('.')
s1 = list(map(char2num,s[:n]))
s2 = list(map(char2num,s[n+1:]))
return reduce(fn,s1)+reduce(fn,s2)/10**len(s2)
- filter
Python 內建的filter()函數用於過濾系列，和map()函數類似，filter()函數也接受一個函數的一個序列。例如，刪除一個list中的偶數，只保留奇數：
def is_odd(n):
return n%2 == 1
list(filter(is_odd,[1,2,3,4,5,6,7,8,9]))
#運行結果 [1, 3, 5, 7, 9]
練習
回數是指從左向右讀和從右向左讀都是一樣的數，例如12321，909。請利用filter()篩選出回數：
def is_palindrome(n):
s = str(n) #把整數轉化成字符串
return s == s[::-1] #利用切片把整個字符串反轉再進行比較
output = filter(is_palindrome, range(1, 1000))
print('1~1000:', list(output))
if list(filter(is_palindrome, range(1, 200))) == [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99, 101, 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171, 181, 191]:
print('測試成功!')
else:
print('測試失敗!')
- sorted
Python內置的sorted()函數可以對list進行排序：
L = [-10,4,3,89,7]
sorted(L)
#運行結果爲[-10, 3, 4, 7, 89]
此外，sorted()函數也是一個高階函數，它還可以接收一個key函數來實現自定義的排序，例如按絕對值大小排序：
L = [-10,4,3,89,7]
sorted(L,key=abs)
#[3, 4, 7, -10, 89]
默認情況下，對字符串進行排序時是按照ASCII的大小比較的，小寫字母的ASCII碼比大寫字母大：
sorted(['Tom','bob','Mary','Jack'])
#['Jack', 'Mary', 'Tom', 'bob']
若想在對字符串排序的時候，忽略大小寫，可以傳入key值：
sorted(['Tom','bob','Mary','Jack'],key=str.lower)
#['bob', 'Jack', 'Mary', 'Tom']
要進行反向排序，可以傳入第三個參數reverse=True：
sorted(['Tom','bob','Mary','Jack'],key=str.lower,reverse=True)
#['Tom', 'Mary', 'Jack', 'bob']
練習
假設我們用一組tuple表示學生名字和成績：L = [(‘Bob’, 75), (‘Adam’, 92), (‘Bart’, 66), (‘Lisa’, 88)]
請用sorted()對上述列表分別按名字排序：
L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]
def by_name(t):
return t[0].lower()
L2 = sorted(L, key=by_name)
print(L2)
#[('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Bob', 75), ('Lisa', 88)]
再按成績從高到低排序：
def by_scort(t):
return t[1]
L=[('Bob',75),('Adam',92),('Bart',66),('Lisa',88)]
L1=sorted(L,key=by_scort,reverse=True)
print(L1)
#[('Adam', 92), ('Lisa', 88), ('Bob', 75), ('Bart', 66)]
