函数式编程是一种编程范式,它通过函数的评估来计算结果。这种范式允许编写更简单、更短的代码,并且实现方法更快。在函数式编程中,代码完全依赖于纯函数的评估。纯函数是指其输出直接由输入决定,不会产生任何明显的副作用。通过将函数作为参数传递,不会改变程序的整体状态或触及可变数据。
纯函数的概念是函数式编程的核心。当编写纯函数时,可以确信代码在任何环境中的行为都是确定的,这消除了任何副作用的可能性,使得调试变得简单。由于所有操作都不会产生副作用,因此它们都可以并行运行。函数式编程是一种高级范式,通过函数来描述期望的结果,而不是指定一步一步的流程。
在函数式编程中,有三个核心函数构成了其基础:Map、Filter和Reduce。这些函数通过将函数作为参数传递来执行操作,并且由于它们是设计为产生特定输出的纯函数,因此减少了由于变量变化、用户输入和意外后果导致的代码中可能出现的错误。
Map 函数将传递的函数应用于可迭代对象的每个元素。如果熟悉列表推导式,Map 函数有类似的效果。当需要同时对多个元素应用函数时,就会使用到Map函数。Map函数接受以下参数:
map(function, iterable object)
其中,function可以是用户定义的函数或lambda函数,而iterable object则包括字符串、元组、列表、集合和字典等可迭代对象。例如,如果有一个包含所有员工名字的列表FirstName,另一个列表包含所有员工的姓氏LastName,可以使用Map函数以单行代码实现全名的输出。
Filter函数类似于Map函数,但它需要函数返回一个布尔值的条件。Filter函数返回满足条件的可迭代对象中的元素。本质上,它过滤掉了不满足布尔逻辑的对象。Filter函数的参数如下:
filter(function, iterable object)
其中,function应该总是返回一个布尔值,比如判断一个项是否为整数。iterable object与Map函数相同,接受所有可迭代对象。例如,可以使用Filter函数来过滤出所有以'h'结尾的名字。
Reduce函数对可迭代对象执行成对操作。它使用在传递的函数中定义的每个操作的结果,与每个后续元素一起。这最终将减少Python将应用函数的总项数,直到只剩下一个最终值。在查看Reduce函数的参数之前,重要的是要注意Reduce必须从functools库中导入。
from functools import reduce
Reduce函数的参数如下:
reduce(function, iterable object)