python常用函数.docx
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python常用函数.docx
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python常用函数
1.map()函数
map()是Python内置的高阶函数,它接收一个函数f和一个list,并通过把函数f依次作用在li
st的每个元素上,得到一个新的list并返回。
例如,对于list[1,2,3,4,5,6,7,8,9]
如果希望把list的每个元素都作平方,就可以用map()函数:
因此,我们只需要传入函数f(x)=x*x,就可以利用map()函数完成这个计算:
deff(x):
returnx*x
printmap(f,[1,2,3,4,5,6,7,8,9])
输出结果:
[1,4,9,10,25,36,49,64,81]
可以用列表替代
注意:
map()函数不改变原有的list,而是返回一个新的list。
利用map()函数,可以把一个list转换为另一个list,只需要传入转换函数。
由于list包含的元素可以是任何类型,因此,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。
假设用户输入的英文名字不规范,没有按照首字母大写,后续字母小写的规则,请利用map()函数,
把一个list(包含若干不规范的英文名字)变成一个包含规范英文名字的list:
输入:
['adam','LISA','barT']
输出:
['Adam','Lisa','Bart']
format_name(s)函数接收一个字符串,并且要返回格式化后的字符串,利用map()函数,就可以输
出新的list。
参考代码:
defformat_name(s):
returns[0].upper()+s[1:
].lower()
printmap(format_name,['adam','LISA','barT'])
2.reduce()函数
reduce()函数也是Python内置的一个高阶函数。
reduce()函数接收的参数和map()类似,一个函
数f,一个list,但行为和map()不同,reduce()传入的函数f必须接收两个参数,reduce()对list
的每个元素反复调用函数f,并返回最终结果值。
例如,编写一个f函数,接收x和y,返回x和y的和:
deff(x,y):
returnx+y
调用reduce(f,[1,3,5,7,9])时,reduce函数将做如下计算:
先计算头两个元素:
f(1,3),结果为4;
再把结果和第
3
个元素计算:
f(4,5)
,结果为9;
再把结果和第
4
个元素计算:
f(9,7)
,结果为16;
再把结果和第
5
个元素计算:
f(16,9)
,结果为25;
由于没有更多的元素了,计算结束,返回结果25。
上述计算实际上是对list的所有元素求和。
虽然Python内置了求和函数sum(),但是,利用reduce()
求和也很简单。
reduce()还可以接收第3个可选参数,作为计算的初始值。
如果把初始值设为100,计算:
reduce(f,[1,3,5,7,9],100)
结果将变为125,因为第一轮计算是:
计算初始值和第一个元素:
f(100,1),结果为101。
Python内置了求和函数sum(),但没有求积的函数,请利用recude()来求积:
输入:
[2,4,5,7,12]
输出:
2*4*5*7*12的结果
reduce()接收的函数f需要两个参数,并返回一个结果,以便继续进行下一轮计算。
参考代码:
defprod(x,y):
returnx*y
printreduce(prod,[2,4,5,7,12])
3.filter()函数
filter()函数是Python内置的另一个有用的高阶函数,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
条件的元素,返回由符合条件元素组成的新list。
例如,要从一个list[1,4,6,7,9,12,17]中删除偶数,保留奇数,首先,要编写一个判断奇数的函数:
defis_odd(x):
returnx%2==1
然后,利用filter()过滤掉偶数:
filter(is_odd,[1,4,6,7,9,12,17])
结果:
[1,7,9,17]
利用filter(),可以完成很多有用的功能,例如,删除None或者空字符串:
defis_not_empty(s):
returnsandlen(s.strip())>0
filter(is_not_empty,['test',None,'','str','','END'])
结果:
['test','str','END']
注意:
s.strip(rm)删除s字符串中开头、结尾处的rm序列的字符。
当rm为空时,默认删除空白符(包括'\n','\r','\t',''),如下:
a='
123'
a.strip()
结果:
'123'
a='\t\t123\r\n'
a.strip()
结果:
'123'
请利用filter()过滤出1~100中平方根是整数的数,即结果应该是:
[1,4,9,16,25,36,49,64,81,100]
filter()接收的函数必须判断出一个数的平方根是否是整数,而math.sqrt()返回结果是浮点数。
参考代码:
importmath
defis_sqr(x):
r=int(math.sqrt(x))
returnr*r==x
printfilter(is_sqr,range(1,101))
4.自定义排序函数sorted()
Python内置的sorted()函数可对list进行排序:
>>>sorted([36,5,12,9,21])
[5,9,12,21,36]
但sorted()也是一个高阶函数,它可以接收一个比较函数来实现自定义排序,比较函数的定义是,
传入两个待比较的元素
x,y,如果
x应该排在
y的前面,返回
-1,如果
x应该排在
y的后面,
返回
1。
如果
x和
y相等,返回
0。
因此,如果我们要实现倒序排序,只需要编写一个
reversed_cmp
函数:
defreversed_cmp(x,y):
ifx>y:
return-1
ifx return1 return0 这样,调用sorted()并传入reversed_cmp就可以实现倒序排序: >>>sorted([36,5,12,9,21],reversed_cmp)[36,21,12,9,5] sorted()也可以对字符串进行排序,字符串默认按照ASCII大小来比较: >>>sorted(['bob','about','Zoo','Credit'])['Credit','Zoo','about','bob'] 'Zoo'排在'about'之前是因为'Z'的ASCII码比'a'小。 对于比较函数cmp_ignore_case(s1,s2),要忽略大小写比较,就是先把两个字符串都变成大写(或 者都变成小写),再比较。 参考代码: defcmp_ignore_case(s1,s2): u1=s1.upper() u2=s2.upper() ifu1 return-1 ifu1>u2: return1 return0 printsorted(['bob','about','Zoo','Credit'],cmp_ignore_case) 5.返回函数 6.Python的函数不但可以返回int、str、list、dict等数据类型,还可以返回函数! 7.例如,定义一个函数f(),我们让它返回一个函数g,可以这样写: 8.deff(): 9.print'callf()...' 10.#定义函数g: 11.defg(): 12.print'callg()...' 13.#返回函数g: 14.returng 15.仔细观察上面的函数定义,我们在函数f内部又定义了一个函数g。 由于函数g也是一个 对象,函数名g就是指向函数g的变量,所以,最外层函数f可以返回变量g,也就是函数g本身。 16.调用函数f,我们会得到f返回的一个函数: 17.>>>x=f()#调用f() 18.callf()... 19.>>>x#变量x是f()返回的函数: 20. 21.>>>x()#x指向函数,因此可以调用 22.callg()...#调用x()就是执行g()函数定义的代码 23.请注意区分返回函数和返回值: 24.defmyabs(): 25.returnabs#返回函数 26.defmyabs2(x): 27.returnabs(x)#返回函数调用的结果,返回值是一个数值 28.返回函数可以把一些计算延迟执行。 例如,如果定义一个普通的求和函数: 29.defcalc_sum(lst): 30.returnsum(lst) 31.调用calc_sum()函数时,将立刻计算并得到结果: 32.>>>calc_sum([1,2,3,4]) 33.10 34.但是,如果返回一个函数,就可以“延迟计算”: 35.defcalc_sum(lst): 36.deflazy_sum(): 37.returnsum(lst) 38.returnlazy_sum 39.#调用calc_sum()并没有计算出结果,而是返回函数: 40.>>>f=calc_sum([1,2,3,4]) 41.>>>f 42. 43.#对返回的函数进行调用时,才计算出结果: 44.>>>f() 45.10 46.由于可以返回函数,我们在后续代码里就可以决定到底要不要调用该函数。 请编写一个函数calc_prod(lst),它接收一个list,返回一个函数,返回函数可以计算参数的乘积。 defcalc_prod(lst): deflazy_prod(): deff(x,y): returnx*y returnreduce(f,lst,1) returnlazy_prod f=calc_prod([1,2,3,4]) printf() 6.闭包 在函数内部定义的函数和外部定义的函数是一样的,只是他们无法被外部访问: defg(): print'g()...' deff(): print'f()...' returng 将g的定义移入函数f内部,防止其他代码调用g: deff(): print'f()...' defg(): print'g()...' returng 但是,考察上一小节定义的 calc_sum 函数: defcalc_sum(lst): deflazy_sum(): returnsum(lst) returnlazy_sum 注意: 发现没法把 lazy_sum 移到 calc_sum 的外部,因为它引用了 calc_sum 的参数 lst。 像这种内层函数引用了外层函数的变量(参数也算变量), 然后返回内层函数的情况, 称为闭包 (Closure )。 闭包的特点是返回的函数还引用了外层函数的局部变量,的局部变量在函数返回后不能变。 举例如下: 所以,要正确使用闭包,就要确保引用 #希望一次返回3个函数,分别计算1x1,2x2,3x3: defcount(): fs=[] foriinrange(1,4): deff(): returni*ifs.append(f) returnfs f1,f2,f3=count() 你可能认为调用 f1() ,f2()和 f3()结果应该是 1,4,9,但实际结果全部都是 9(请自己动手验证) 。 原因就是当count()函数返回了3个函数时,这3个函数所引用的 于f1、f2、f3并没有被调用,所以,此时他们并未计算i*i,当 变量i的值已经变成了 f1被调用时: 3。 由 >>>f1() 9#因为f1现在才计算i*i,但现在i的值已经变为3 因此,返回函数不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量。 返回闭包不能引用循环变量,请改写count()函数,让它正确返回能计算1x1、2x2、3x3的函数。 deff(j): defg(): returnj*j returng 它可以正确地返回一个闭包 g,g 所引用的变量 j不是循环变量,因此将正常执行。 在 count 函数的循环内部,如果借助 f函数,就可以避免引用循环变量 i。 参考代码: defcount(): fs=[] foriinrange(1,4): deff(j): defg(): returnj*j returng r=f(i) fs.append(r) returnfs f1,f2,f3=count() printf1(),f2(),f3() 7.匿名函数 高阶函数可以接收函数做参数, 有些时候,我们不需要显式地定义函数, 直接传入匿名函数更方 便。 在Python中,对匿名函数提供了有限支持。 还是以 map() 函数为例,计算 f(x)=x 2时,除了定义 一个f(x)的函数外,还可以直接传入匿名函数: >>>map(lambdax: x*x,[1,2,3,4,5,6,7,8,9])[1,4,9,16,25,36,49,64,81] 通过对比可以看出,匿名函数lambdax: x*x实际上就是: deff(x): returnx*x 关键字lambda表示匿名函数,冒号前面的x表示函数参数。 匿名函数有个限制,就是只能有一个表达式,不写return,返回值就是该表达式的结果。 使用匿名函数,可以不必定义函数名,直接创建一个函数对象,很多时候可以简化代码: >>>sorted([1,3,9,5,0],lambdax,y: -cmp(x,y))[9,5,3,1,0] 返回函数的时候,也可以返回匿名函数: >>>myabs=lambdax: -xifx<0elsex >>>myabs(-1) 1 >>>myabs (1) 1 利用匿名函数简化以下代码: defis_not_empty(s): returnsandlen(s.strip())>0 filter(is_not_empty,['test',None,'','str','','END']) 定义匿名函数时,没有return关键字,且表达式的值就是函数返回值。 参考代码: printfilter(lambda s: sandlen(s.strip())>0, ['test', None, '', 'str', '','END'])
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