（本科）第10章函数式编程 ppt课件.ppt

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1、课程主讲人：第10章 函数式编程 第第10章章 函数式编程函数式编程 主讲主讲 夏敏捷夏敏捷什么是函数式编程 函数函数式编程Functional Programming，是一种编程的基本风格，也就是构建程序结构的方式。函数式编程虽然也可以归结到面向过程的程序设计，但其思想更接近数学计算，也就是可以使用表达式编程。 函数式编程的一个特点就是，允许把函数本身函数本身作为参数参数传入另一个函数，还允许返回一个函数一个函数。Python对函数式编程提供部分支持。由于Python允许使用变量，因此，Python不是纯函数式编程语言。10.1 高阶函数 1. 1. 高阶函数概念高阶函数概念高阶函数它是可以

2、将其他函数作为参数或返回结果的函数。例如，定义一个简单的高阶函数：def add(x, y, f): return f(x) + f(y) add(-5, 9, abs) #abs(-5) + abs(9)add(65, 66, chr) #AB10.1 高阶函数 1. 1. 返回函数返回函数高阶函数除了可以接受函数作为参数外，还可以把函数作为结果值返回。def calc_sum(*args): ax = 0 for n in args: ax = ax + n return axdef lazy_sum(*args): def sum(): ax = 0 for n in args: ax

3、= ax + n return ax return sum f = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9) ffunction lazy_sum.sum at0 x101c6ed90 f()25当当lazy_sum返回函数返回函数sum时，相关参数和变量都保存在返回的函数中，这种称为时，相关参数和变量都保存在返回的函数中，这种称为闭包闭包（Closure）闭包 y=ax+b y=ax+b 编写函数计算编写函数计算y y的值。的值。 def line_conf(a,b): def line(x): return a*x+b return line line_one=line_conf(3

4、,4) line_two=line_conf(4,6) line_one(5) #结果19 line_two(5) #结果26上述代码中line_conf是外部函数，a、b是它的参数。line(x)是内部函数，x是它的参数。在line(x)的内部通过外部函数的a、b确定闭包最终形式。闭包具有提过代码可复用性的作用。10.2 Python函数式编程常用的函数 1 1map()map()函数函数map()是 Python 内置的高阶函数，有2个参数，一个是函数f()，一个是列表list，并通过把函数f()依次作用在 list 的每个元素上，得到一个新的新的 list list作为map()函数的返

5、回结果。def f(x): return x*xlist1= map( f, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 )print (list(list1)1, 4, 9, 10, 25, 36, 49, 64, 8110.2 Python函数式编程常用的函数 1 1map()map()函数函数map() 不仅仅可以处理只包含数值的 list，事实上它可以处理包含任意类型的 list，只要传入的函数f可以处理这种数据类型。list1= 2, 4, 6, 8, 10list2 = map(lambda x: x * 2, list1)for e in list2: print(e,e

6、nd=,) # 结果是：4,16,36,64,100, list1= china, japan,hello list2 = map(lambda x: x.title(), list1) #title()首字母大小for e in list2: print(e,end=,) # 结果是：China,Japan,Hello,10.2 Python函数式编程常用的函数 2 2reduce()reduce()函数函数reduce()函数接收的参数和map()类似，一个函数f()，一个列表list，但reduce()传入的函数f()必须接收两个两个参数。reduce()对列表list的每个元素反复调用

7、函数f()，并返回最终结果值。from functools import reducedef f(x, y): return x + yreduce()还可以接收第3个可选参数，作为计算的初始值。reduce(f, 1, 3, 5, 7, 9, 100)结果将变为125。reduce(f, 1, 3, 5, 7, 9)结果为25。10.2 Python函数式编程常用的函数 3 3filter()filter()函数函数filter()函数接收一个函数f()和一个list，这个函数f()的作用是对每个元素进行判断，返回 True或 False，filter()根据判断结果自动过滤掉不符合条件的元

8、素，返回由符合条件元素组成的新list。def is_odd(x): return x % 2 = 1利用filter()过滤掉偶数：filter(is_odd, 1, 4, 6, 7, 9, 12, 17) #结果 1, 7, 9, 17def is_odd(x): if x % 2 = 1: return True else: return False10.2 Python函数式编程常用的函数 4 4zip()zip()函数函数zip()函数以一系列列表作为参数，将列表中对应的元素打包成一个个元组，然后返回由这些元组组成的列表。a = 1,2,3b = 4,5,6zipped = zip(

9、a,b)for element in zipped: print(element)(1, 4)(2, 5)(3, 6)10.2 Python函数式编程常用的函数 5 5sorted()sorted()函数函数Python内置的 sorted()函数可对list进行排序：sorted(36, 5, 12, 9, 21) #默认升序，所以结果是5, 9, 12, 21, 36但 sorted()也是一个高阶函数，Python3.7中它的格式如下：sorted(list，key=None,reverse=False)key指定的函数将作用于list的每个元素上，并根据key函数返回的结果排序。sor

10、ted(36, 5, -12, 9, -21,key=abs) #结果是5, 9, -12, -21, 36students = (john, A, 15), (jane, B, 12), (dave,B, 10)sorted(students, key=lambda s: s2) #按照年龄来排序10.2 Python函数式编程常用的函数 5 5sorted()sorted()函数函数Python内置的 sorted()函数可对list进行排序：sorted(36, 5, 12, 9, 21) #默认升序，所以结果是5, 9, 12, 21, 36但 sorted()也是一个高阶函数，Pyt

11、hon3.7中它的格式如下：sorted(list，key=None,reverse=False)key指定的函数将作用于list的每个元素上，并根据key函数返回的结果排序。sorted(36, 5, -12, 9, -21,key=abs) #结果是5, 9, -12, -21, 36students = (john, A, 15), (jane, B, 12), (dave,B, 10)sorted(students, key=lambda s: s2) #按照年龄来排序10.3 迭代器迭代器是访问集合内元素的一种方式。迭代器是访问集合内元素的一种方式。迭代器对象从序列（列表、元组、字典

12、、集合）的第一个元素开始迭代器对象从序列（列表、元组、字典、集合）的第一个元素开始访问，直到所有的元素都被访问一遍后结束。迭代器不能访问，直到所有的元素都被访问一遍后结束。迭代器不能回退回退，只，只能能往前往前进行迭代。进行迭代。使用内建函数使用内建函数iter(iterable)iter(iterable)可以获取序列的迭代器对象，方法如下：可以获取序列的迭代器对象，方法如下： 迭代器对象迭代器对象 = iter(= iter(序列对象序列对象) )使用使用next()next()函数可以获取迭代器的下一个元素，如下：函数可以获取迭代器的下一个元素，如下： next( next(迭代器对象迭

13、代器对象) )list = china,Japan, 333it = iter(list) #获取迭代器对象print(next(it)print(next(it)print(next(it)chinaJapan33310.4普通编程方式与函数式编程的对比【例10-2】以普通编程方式计算列表元素中正数之和。list =2, -6, 11, -7, 8, 15, -14, -1, 10, -13, 18sum = 0for i in range(len(list): if list i0: sum += list iprint(sum)from functools import reducelist =2, -6, 11, -7, 8, 15, -14, -1, 10, -13, 18sum = filter(lambda x: x0, list)s = reduce(lambda x,y: x+y, sum)print(s)通过对比，函数式编程具有如下特点：（1）代码更简单代码更简单。数据，操作和返回值都放在一起。（2） 没有循环体，几乎没有临时变量没有循环体，几乎没有临时变量，也就不用分析程序的流程和数据变化过程了。（3）代码用来实现做什么，而不是怎么去做。