Python11_高阶函数、map、reduce

Python

高阶函数

变量可以指向函数

>>> abs(-10)
10
>>> abs
<built-in function abs>

要获得函数调用结果，我们可以把结果赋值给变量：

>>> x = abs(-10)
>>> x
10

函数本身赋值给变量：

>>> f = abs
>>> f(-10)
10

函数名也是变量

函数名其实就是指向函数的变量！对于abs()这个函数，完全可以把函数名abs看成变量，它指向一个可以计算绝对值的函数！

传入函数

既然变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数。

>>> def add(x,y,f):
...     return f(x)+f(y)
...
>>> add(-5,6,abs)
11

编写高阶函数，就是让函数的参数能够接收别的函数。

map

map()函数接收两个参数，一个是函数，一个是Iterable，map将传入的函数依次作用到序列的每个元素，并把结果作为新的Iterator返回。

举例说明，比如我们有一个函数f(x)=x2，要把这个函数作用在一个list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上，就可以用map()实现如下：

>>> def f(x):
...     return x*x
...
>>> r=map(f,[1,2,3,4,5,6,7,8,9])
>>> list(r)
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
>>>

把这个list所有数字转为字符串：

>>> list(map(str,[1,2,3,4,5,6,7,8,9]))
['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']

reduce

reduce把一个函数作用在一个序列[x1, x2, x3, ...]上，这个函数必须接收两个参数，reduce把结果继续和序列的下一个元素做累积计算，其效果就是：

reduce(f,[x1,x2,x3,x4])=f(f(f(x1,x2),x3),x4)

比方说对一个序列求和，就可以用reduce实现：

>>> from functools import reduce
>>> def add(x,y):
...     return x+y
...
>>> reduce(add,[1,3,5,7,9])
25
>>> sum([1,3,5,7,9])
25

如果要把序列[1, 3, 5, 7, 9]变换成整数13579：

>>> def fn(x,y):
...     return x*10 + y
...
>>> reduce(fn,[1,3,5,7,9])
13579

考虑到字符串str也是一个序列，对上面的例子稍加改动，配合map()，我们就可以写出把str转换为int的函数：

>>> from functools import reduce
>>> def fn(x,y):
...     return x*10 + y
...
>>> def char2num(s):
...     return {'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}[s]
...
>>> reduce(fn,map(char2num,'13579'))
13579

整理成一个str2int的函数就是：

>>> from functools import reduce
>>> def str2int(s):
...     def fn(x,y):
...         return x*10+y
...     def char2num(s):
...         return{'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}[s]
...     return reduce(fn,(map(char2num,s)))
...
>>> str2int('12334565')
12334565

还可以用lambda函数进一步简化成：

>>> from functools import reduce
>>> def char2num(s):
...     return{'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}[s]
...
>>> def str2int(s):
...     return reduce(lambda x,y:x*10+y,map(char2num,s))
...
>>> str2int('122434')
122434

利用map()函数，把用户输入的不规范的英文名字，变为首字母大写，其他小写的规范名字。输入：['adam', 'LISA', 'barT']，输出：['Adam', 'Lisa', 'Bart']：

>>> from functools import reduce
>>> def normalize(name):
...     return name[0].upper()+name[1:].lower()
...
>>> L1=['adam','LISA','barT']
>>> L2=list(map(normalize,L1))
>>> L2
['Adam', 'Lisa', 'Bart']

Python提供的sum()函数可以接受一个list并求和，请编写一个prod()函数，可以接受一个list并利用reduce()求积：

>>> from functools import reduce
>>> def fn(x,y):
...     return x*y
...
>>> def prod(L):
...     return reduce(fn,L)
...
>>> prod([1,3,5,7])
105

利用map和reduce编写一个str2float函数，把字符串'123.456'转换成浮点数123.456：

from functools import reduce
def str2int(s):
    def fn(x,y):
        return x*10+y
    def char2num(s):
        return {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}[s]
    return reduce(fn,map(char2num,s))
def str2float(string):
    ind_of_dot=string.index('.')
    return str2int(string[:ind_of_dot])+str2int(string[(ind_of_dot + 1):]) * 0.1 ** len(string[(ind_of_dot + 1):])
print str2float("123.456")