Create Python高阶函数使用总结.md

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2020-11-08 10:28:37 +08:00
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@@ -0,0 +1,343 @@
本文结合各种实际的例子详细讲解了`Python`5个内建高阶函数的使用能够帮助理解Python的数据结构和提高数据处理的效率这5个函数分别是
- map
- reduce
- filter
- sorted/sort
- zip
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0js8cz74j31ra0u01kx.jpg)
## 一、map
### 1.1 语法
`map`函数的基本语法是`map(func, seq)`,其含义指的是:对后面可迭代序列中的每个元素执行前面的函数`func`的功能,最终获取到一个新的序列。注意:
- `Python2` 中直接返回的是一个列表
- `Python3` 中返回的是一个可迭代器,**如果想返回列表可以使用list()进行处理**
```python
help(map) # 查看帮助信息
```
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0jxhlc7aj31100r2gp9.jpg)
### 1.2 demo
通过举例说明`map`函数的使用方法
1. 使用Python内置函数
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0k0yt70pj30py0aotah.jpg)
2. 使用自定义函数
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0k67ousyj30rg0cuabw.jpg)
3. 使用匿名函数lambda
使用匿名函数的时候可以有多个参数
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0k6wz0gkj30zs0hc41h.jpg)
## 二、reduce
### 2.1 语法
`reduce`函数的定义:
```python
reduce(function, sequence [, initial] ) -> value
```
`reduce`依次从`sequence`中取一个元素,和上一次调用`function`的结果做参数,再次调用`function`
> 第一次调用function时如果提供initial参数会以sequence中的第一个元素和initial作为参数调用function否则会以序列sequence的第一个数
### 2.2 使用
`Python3`中已将`reduce`函数移到`functools`模块中,需要先进行导入:
```python
from functools import reduce # 导入
```
```python
help(reduce) # 查看帮助文档
```
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0kbj0xctj312q0eu416.jpg)
上面的例子我们通过一个图形来解释说明:
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0oo5ac3zj30fm0j8dgb.jpg)
### 2.3 demo
1. 使用自定义函数
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0meyl9v2j30rs07odgn.jpg)
2. 使用匿名函数lambda
![image-20201024185550970](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0mg1mhsxj30oe098dgr.jpg)
3. 一个复杂的例子
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0mh76t0fj30pu04w74p.jpg)
具体过程为:
```python
1. 1*2+1=3
2. 3*3+1=10 # 第一个3为上面的结果3第2个原始数据中的3
3. 10*4+1=41
```
4. 带有初始值的例子
初始化值和序列中的第一个值执行func函数将得到的结果作为下次的起始值
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0mi9sdj0j30xi070dh2.jpg)
```python
# 具体过程解释为
1. 6+1=7
2. 7+2=9
3. 9+3=12
4. 12+4=16
5. 16+5=21
```
## 三、filter
### 3.1 语法
`filter()`函数用于过滤序列,过滤掉不符合条件的那些元素,返回符合条件的元素组成新列表。
序列中的每个元素作为参数传递给函数进行判断返回True或者False最后将返回True的元素放到新列表中。
`filter()`语法如下:
```python
filter(function, iterable) # 前者为函数,后者为待执行的序列
```
### 3.2 demo
```python
help(filter) # 帮助文档
```
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0mjqs5d4j31260su42k.jpg)
1. 使用自定义函数
**返回10以内的偶数**
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0ml7zrluj30ue0dkq5b.jpg)
2. 使用匿名函数lambda
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0mmni42uj30vu0aygnc.jpg)
3. 对字符串的筛选
选择符合指定要求的字符串
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0mn6huh1j312605gq3q.jpg)
## 四、sorted
### 4.1 语法
```python
sorted(iterable, key=None, reverse=False)
```
### 4.2 3个参数
`sorted()`接受3个参数**返回的是一个排序后的列表**
- 可迭代对象`iterable`
- `reverse=False`,接受一个布尔值,选择是否反转排序结果,默认是`False`
- 接受一个回调函数`key=None`,回调函数只能有一个参数,根据函数的返回值进行排序
### 4.3 demo
```python
help(sorted) # 帮助文档
```
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0mpft86yj311u0aw0ul.jpg)
1. 默认不反转
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0mti6ac7j30ig0cwaba.jpg)
2. 对元组、range对象、字典的排序
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0muwcrfmj31560hgwhg.jpg)
### 4.4 结果反转
结果反转的意义就是**将结果降序排列**,因为原本默认是升序的,使用的是`reverse=True`
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0mwjbmo1j30mk060aak.jpg)
### 4.5 理解key
`key`参数的作用是我们自定义一个函数,然后通过将序列中的元素作用于函数之后再进行排序
在这里我们使用**绝对值函数**
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk50b7pqtrj30wg0eqq52.jpg)
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk50bjqzhuj30vo0bwjtq.jpg)
### 4.6 对比sort()
sort()方法只能**对原列表list进行排序**参数和sorted是相同的
**结果是将原来的列表直接原地修改而sorted 是生成新的列表,二者是不同的**
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0n0re93hj30sw0hgq5j.jpg)
## 五、zip
`zip()``Python`中一个非常重要的方法,能够快速的实现很多功能。
### 5.1 语法
```python
zip([iterable,...]) # iterable是一个或者多个可迭代器
```
- 函数执行的结果在Python3中返回的是一个zip对象如果需要展示成列表的形式直接使用list方法展开**展开的结果是列表中嵌套元组的形式**
- 在Python2中直接返回的是`元组列表`形式
```python
help(zip) # 查看文档
```
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0n3cwwtbj310v0u0wjd.jpg)
### 5.2 zip接受一个序列
`zip`中可以接受**列表、元组、字符串**等形式
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0n83gvjij30uq0kktbv.jpg)
`zip`接受空列表的形式,返回的仍空列表
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0n8wtt6dj30kw080jru.jpg)
### 5.3 zip接受多个序列
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0na7o94vj30qk0mkjtq.jpg)
同时对**不同类型的序列进行合并**
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0nd3nk5cj30uc0jcgo8.jpg)
### 5.4 处理长度不同
当多个序列同时存在,**取长度最小的那个序列的长度**
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0neeakshj31260iogoc.jpg)
### 5.5 zip(*iterables)
我们一般认为该方法是`zip`的反过程,是一个`unzip`的过程,举例说明其使用:
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0nfheymbj30rw0cemyq.jpg)
### 5.6 复杂例子
下面看一个更为复杂的例子
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0ngg0ef2j30my04ugm1.jpg)
这个例子的解释为:
1. `[x]`是一个列表中含有列表,`x`本身就是一个列表
2. `[x]*3`结果为`[x,x,x]`,实际上也是`[[4,5,6],[4,5,6],[4,5,6]]`
3. `[*[x]*3]`的结果则为`[(4,4,4),(5,5,5),(6,6,6)]`
### 5.7 zip运用
下面通过`zip`的实际例子来说明它的应用:
1. 列表求和
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0nhvr5e5j30my0bqwfb.jpg)
2. 数据合并
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0niilhtbj30vu0buta9.jpg)
3. 字典的key-value转换
`for`循环实现:
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk0njmtckzj30yy08ewft.jpg)
使用`zip`实现:
![](https://tva1.sinaimg.cn/large/0081Kckwgy1gk50a6r2zrj30z00d4419.jpg)