Python內(nèi)在的函數(shù)式功能
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自Python 1.0起，Python就已具有了以上所列中的絕大多數(shù)特點(diǎn)。但是就象Python所具有的大多數(shù)特性一樣，這些特點(diǎn)出現(xiàn)在了一種混合了各種特性的語言 中。?和Python的OOP（面向?qū)ο缶幊蹋?特性非常象，你想用多少就用多少，剩下的都可以不管（直到你隨后需要用到它們?yōu)橹梗Ｔ赑ython 2.0中，加入了列表解析（list comprehensions）這個(gè)非常好用的”語法糖“。 盡管列表解析沒有添加什么新功能，但它讓很多舊功能看起來好了不少。
Python中函數(shù)式編程的基本要素包括functionsmap()、reduce()、filter()和lambda算子（operator）。 在Python 1.x中，apply()函數(shù)也可以非常方便地拿來將一個(gè)函數(shù)的列表返回值直接用于另外一個(gè)函數(shù)。Python 2.0為此提供了一個(gè)改進(jìn)后的語法?？赡苡悬c(diǎn)讓人驚奇，使用如此之少的函數(shù)（以及基本的算子）幾乎就足以寫出任何Python程序了；更加特別的是，幾乎 用不著什么執(zhí)行流程控制語句。
所有(if,elif,else,assert,try,except,finally,for,break,continue,while,def)這 些都都能通過僅僅使用函數(shù)式編程中的函數(shù)和算子就能以函數(shù)式編程的風(fēng)格處理好。盡管真正地在程序中完全排除使用所有流程控制命令可能只在想?yún)?加”Python混亂編程“大賽（可將Python代碼寫得跟Lisp代碼非常象）時(shí)才有意義，但這對(duì)理解函數(shù)式編程如何通過函數(shù)和遞歸表達(dá)流程控制很有 價(jià)值。
剔除流程控制語句
剔除練習(xí)首先要考慮的第一件事是，實(shí)際上，Python會(huì)對(duì)布爾表達(dá)式求值進(jìn)行“短路”處理。這就為我們提供了一個(gè)if/elif/else分支語句的表達(dá)式版（假設(shè)每個(gè)分支只調(diào)用一個(gè)函數(shù)，不是這種情況時(shí)也很容易組織成重新安排成這種情況）。 這里給出怎么做：
對(duì)Python中的條件調(diào)用進(jìn)行短路處理
Python
# Normal statement-based flow control
if cond1:?? func1()
elif cond2: func2()
else:???????? func3()
# Equivalent "short circuit" expression
(cond1 and func1()) or (cond2 and func2()) or (func3())
# Example "short circuit" expression
x = 3
def pr(s): return s
(x==1 and pr('one')) or (x==2 and pr('two')) or (pr('other'))
'other'
x = 2
(x==1 and pr('one')) or (x==2 and pr('two')) or (pr('other'))
'two'
我們的表達(dá)式版本的條件調(diào)用看上去可能不算什么，更象是個(gè)小把戲；然而，如果我們注意到lambda算子必須返回一個(gè)表達(dá)式，這就更值得關(guān)注了。既然如我 們所示，表達(dá)式能夠通過短路包含一個(gè)條件判斷，那么，lambda表達(dá)式就是個(gè)完全通用的表達(dá)條件判斷返回值的手段了。我們來一個(gè)例子：
Python中短路的Lambda
Python
pr = lambda s:s
namenum = lambda x: (x==1 and pr("one")) \
....??????????????????or (x==2 and pr("two")) \
....??????????????????or (pr("other"))
namenum(1)
'one'
namenum(2)
'two'
namenum(3)
'other'
將函數(shù)作為具有首要地位的對(duì)象
前面的例子已經(jīng)表明了Python中函數(shù)具有首要地位，但有點(diǎn)委婉。當(dāng)我們用lambda操作創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)對(duì)象時(shí)， 我們所得到的東西是完全通用的。就其本質(zhì)而言，我們可以將我們的對(duì)象同名字”pr”和”namenum”綁定到一起, 以完全相同的方式，我們也也完全可以將數(shù)字23或者字符串”spam” 同這些名字綁定到一起。但是，就象我們可以無需將其綁定到任何名字之上就能直接使用數(shù)字23（也就是說，它可以用作函數(shù)的參數(shù)）一樣，我們也可以直接使用 我們使用lambda創(chuàng)建的函數(shù)對(duì)象，而無需將其綁定到任何名字之上。在Python中，函數(shù)就是另外一種我們能夠就像某種處理的值。
我們對(duì)具有首要地位的對(duì)象做的比較多的事情就是，將它們作為參數(shù)傳遞給函數(shù)式編程固有的函數(shù)map()、reduce()和filter()。這三個(gè)函數(shù)接受的第一個(gè)參數(shù)都是一個(gè)函數(shù)對(duì)象。
map()針對(duì)指定給它的一個(gè)或多個(gè)列表中每一項(xiàng)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，執(zhí)行一次作為參數(shù)傳遞給它的那個(gè)函數(shù) ，最后返回一個(gè)結(jié)果列表。
reduce()針對(duì)每個(gè)后繼項(xiàng)以及最后結(jié)果的累積結(jié)果，執(zhí)行一次作為參數(shù)傳遞給它的那個(gè)函數(shù)；例如，reduce(lambda n,m:n*m, range(1,10))是求”10的階乘”的意思（換言之，將每一項(xiàng)和前面所得的乘積進(jìn)行相乘）
filter()使用那個(gè)作為參數(shù)傳遞給它的函數(shù)，對(duì)一個(gè)列表中的所有項(xiàng)進(jìn)行”求值“，返回一個(gè)由所有能夠通過那個(gè)函數(shù)測(cè)試的項(xiàng)組成的經(jīng)過遴選后的列表。
我們經(jīng)常也會(huì)把函數(shù)對(duì)象傳遞給我們自己定義的函數(shù)，不過一般情況下這些自定義的函數(shù)就是前文提及的內(nèi)建函數(shù)的某種形式的組合。
通過組合使用這三種函數(shù)式編程內(nèi)建的函數(shù)， 能夠?qū)崿F(xiàn)范圍驚人的“執(zhí)行流程”操作(全都不用語句，僅僅使用表達(dá)式實(shí)現(xiàn))。
函數(shù)式編程相對(duì)應(yīng)的是命令式編程
比方說你要定義一個(gè)方法
命令式編程如下：
def?func1():
expression()
而同樣功能的函數(shù)式編程如下：
func1?=?lambda?:?expression()
首先按下“Win+R”組合鍵，打開運(yùn)行窗口。在打開文本框輸入“cmd”，點(diǎn)擊確定。在打開的cmd窗口中，輸入：“python”，點(diǎn)擊Enter鍵。在Python環(huán)境中，輸入：“x = format(0.5, '%')”，點(diǎn)擊Enter鍵。在Python環(huán)境中，輸入：“print(x)”，詳細(xì)步驟：
1、首先按下“Win+R”組合鍵，打開運(yùn)行窗口。
2、在打開文本框輸入“cmd”，點(diǎn)擊確定。
3、在打開的cmd窗口中，輸入：“python”，點(diǎn)擊Enter鍵。
4、在Python環(huán)境中，輸入：“x = format(0.5, '%')”，點(diǎn)擊Enter鍵。
5、在Python環(huán)境中，輸入：“print(x)”。
6、點(diǎn)擊Enter鍵，即可使用Python內(nèi)置的format函數(shù)把數(shù)字0.5格式化為百分比值。
將函數(shù)作為參數(shù)傳入，這樣的函數(shù)稱為高階函數(shù)。 函數(shù)式編程就是指這種高度抽象的編程范式。
變量可以指向函數(shù)，函數(shù)的參數(shù)能接收變量，那么一個(gè)函數(shù)就可以接收另一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)，這種函數(shù)就稱之為高階函數(shù)。如下所示：
map(fun, lst)，將傳入的函數(shù)變量func作用到lst變量的每個(gè)元素中，并將結(jié)果組成新的列表返回。
定義一個(gè)匿名函數(shù)并調(diào)用，定義格式如--lambda arg1,arg2…:表達(dá)式
reduce把一個(gè)函數(shù)作用在一個(gè)序列[x1, x2, x3, …]上，這個(gè)函數(shù)必須接收兩個(gè)參數(shù)，reduce把結(jié)果繼續(xù)和序列的下一個(gè)元素做累積計(jì)算。
filter() 函數(shù)用于過濾序列，過濾掉不符合條件的元素，返回由符合條件元素組成的新列表。
閉包的定義？閉包本質(zhì)上就是一個(gè)函數(shù)
如何創(chuàng)建閉包？
如何使用閉包？典型的使用場(chǎng)景是裝飾器的使用。
global與nonlocal的區(qū)別：
簡單的使用如下：
偏函數(shù)主要輔助原函數(shù)，作用其實(shí)和原函數(shù)差不多，不同的是，我們要多次調(diào)用原函數(shù)的時(shí)候，有些參數(shù)，我們需要多次手動(dòng)的去提供值。
而偏函數(shù)便可簡化這些操作，減少函數(shù)調(diào)用，主要是將一個(gè)或多個(gè)參數(shù)預(yù)先賦值，以便函數(shù)能用更少的參數(shù)進(jìn)行調(diào)用。
我們?cè)賮砜匆幌缕瘮?shù)的定義：
類func = functools.partial(func, *args, **keywords)
我們可以看到，partial 一定接受三個(gè)參數(shù)，從之前的例子，我們也能大概知道這三個(gè)參數(shù)的作用。簡單介紹下：
總結(jié)
本文是對(duì)Python 高階函數(shù)相關(guān)知識(shí)的分享，主題內(nèi)容總結(jié)如下：
函數(shù)式編程是使用一系列函數(shù)去解決問題，按照一般編程思維，面對(duì)問題時(shí)我們的思考方式是“怎么干”，而函數(shù)函數(shù)式編程的思考方式是我要“干什么”。 至于函數(shù)式編程的特點(diǎn)暫不總結(jié)，我們直接拿例子來體會(huì)什么是函數(shù)式編程。
lambda表達(dá)式（匿名函數(shù)）：
普通函數(shù)與匿名函數(shù)的定義方式：
#普通函數(shù)
def add(a,b):
return a + b
print add(2,3)
#匿名函數(shù)
add = lambda a,b : a + b
print add(2,3)
#========輸出===========
5
5
匿名函數(shù)的命名規(guī)則，用lamdba 關(guān)鍵字標(biāo)識(shí)，冒號(hào)（：）左側(cè)表示函數(shù)接收的參數(shù)（a,b） ,冒號(hào)（：）右側(cè)表示函數(shù)的返回值（a+b）。
因?yàn)閘amdba在創(chuàng)建時(shí)不需要命名，所以，叫匿名函數(shù)^_^
Map函數(shù)：
計(jì)算字符串長度
abc = ['com','fnng','cnblogs']
for i in range(len(abc)):
print len(abc[i])
#========輸出===========
3
4
7
定義abc字符串?dāng)?shù)組，計(jì)算abc長度然后循環(huán)輸出數(shù)組中每個(gè)字符串的長度。
來看看map()函數(shù)是如何來實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程的。
abc_len = map(len,['hao','fnng','cnblogs'])
print abc_len
#========輸出===========
[3, 4, 7]
雖然，輸出的結(jié)果中是一樣的，但它們的形式不同，第一種是單純的數(shù)值了，map()函數(shù)的輸出仍然保持了數(shù)組的格式。
大小寫轉(zhuǎn)換；
python提供有了，upper() 和 lower() 來轉(zhuǎn)換大小寫。
#大小寫轉(zhuǎn)換
ss='hello WORLD!'
print ss.upper() #轉(zhuǎn)換成大寫
print ss.lower() #轉(zhuǎn)換成小寫
#========輸出===========
HELLO WORLD!
hello world!
通過map()函數(shù)轉(zhuǎn)換：
def to_lower(item):
return item.lower()
name = map(to_lower,['cOm','FNng','cnBLoGs'])
print name
#========輸出===========
['com', 'fnng', 'cnblogs']
這個(gè)例子中我們可以看到，我們寫義了一個(gè)函數(shù)toUpper，這個(gè)函數(shù)沒有改變傳進(jìn)來的值，只是把傳進(jìn)來的值做個(gè)簡單的操作，然后返回。然后，我們把其用在map函數(shù)中，就可以很清楚地描述出我們想要干什么。
再來看看普通的方式是如何實(shí)現(xiàn)字符串大小寫轉(zhuǎn)換的：
abc = ['cOm','FNng','cnBLoGs']
lowname = []
for i in range(len(abc)):
lowname.append(abc[i].lower())
print lowname
#========輸出===========
['hao', 'fnng', 'cnblogs']
map()函數(shù)加上lambda表達(dá)式(匿名函數(shù))可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能。
#求平方
#0*0,1*1,2*2,3*3,....8*8
squares = map(lambda x : x*x ,range(9))
print squares
#========輸出===========
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64]
Reduce函數(shù)：
def add(a,b):
return a+b
add = reduce(add,[2,3,4])
print add
#========輸出===========
9
對(duì)于Reduce函數(shù)每次是需要對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的，首選取2 和3 ，通過add函數(shù)相加之后得到5，接著拿5和4 ，再由add函數(shù)處理，最終得到9 。
在前面map函數(shù)例子中我們可以看到，map函數(shù)是每次只對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
然后，我們發(fā)現(xiàn)通過Reduce函數(shù)加lambda表達(dá)式式實(shí)現(xiàn)階乘是如何簡單：
#5階乘
#5！=1*2*3*4*5
print reduce(lambda x,y: x*y, range(1,6))
#========輸出===========
120
Python中的除了map和reduce外，還有一些別的如filter, find, all, any的函數(shù)做輔助（其它函數(shù)式的語言也有），可以讓你的代碼更簡潔，更易讀。 我們?cè)賮砜匆粋€(gè)比較復(fù)雜的例子：
#計(jì)算數(shù)組中正整數(shù)的值
number =[2, -5, 9, -7, 2, 5, 4, -1, 0, -3, 8]
count = 0
sum = 0
for i in range(len(number)):
if number[i]0:
count += 1
sum += number[i]
print sum,count
if count0:
average = sum/count
print average
#========輸出===========
30 6
5
如果用函數(shù)式編程，這個(gè)例子可以寫成這樣：
number =[2, -5, 9, -7, 2, 5, 4, -1, 0, -3, 8]
sum = filter(lambda x: x0, number)
average = reduce(lambda x,y: x+y, sum)/len(sum)
print average
#========輸出===========
5
最后我們可以看到，函數(shù)式編程有如下好處：
1）代碼更簡單了。
2）數(shù)據(jù)集，操作，返回值都放到了一起。
3）你在讀代碼的時(shí)候，沒有了循環(huán)體，于是就可以少了些臨時(shí)變量，以及變量倒來倒去邏輯。
4）你的代碼變成了在描述你要干什么，而不是怎么去干。
重慶分公司
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