python中的zip、map、reduce 、lambda、filter函数的使用

飞机票

lambda函数

lambda只是一个表达式，函数体比def简单很多。

lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。

lambda表达式是起到一个函数速写的作用。允许在代码内嵌入一个函数的定义。

如下例子：

定义了一个lambda表达式，求三个数的和。

再看一个例子：

用lambda表达式求n的阶乘。

------------------------------

lambda表达式也可以用在def函数中。

看例子：

这里定义了一个action函数，返回了一个lambda表达式。其中lambda表达式获取到了上层def作用域的变量名x的值。

a是action函数的返回值，a(22)，即是调用了action返回的lambda表达式。

这里也可以把def直接写成lambda形式。如下

zip()函数用法

zip()是Python的一个内建函数，它接受一系列可迭代的对象作为参数，将对象中对应的元素打包成一个个tuple（元组），然后返回由这些tuples组成的list（列表）。若传入参数的长度不等，则返回list的长度和参数中长度最短的对象相同。利用*号操作符，可以将list unzip（解压），看下面的例子就明白了：

1 2 3 4 5 6 7 8 9

>>> a = [1,2,3] >>> b = [4,5,6] >>> c = [4,5,6,7,8] >>> zipped = zip(a,b) [(1, 4), (2, 5), (3, 6)] >>> zip(a,c) [(1, 4), (2, 5), (3, 6)] >>> zip(*zipped) [(1, 2, 3), (4, 5, 6)]

对于这个并不是很常用函数，下面举几个例子说明它的用法：

* 二维矩阵变换（矩阵的行列互换）

比如我们有一个由列表描述的二维矩阵
a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
通过python列表推导的方法，我们也能轻易完成这个任务

1 2	print [ [row[col] for row in a] for col in range(len(a[0]))] [[1, 4, 7], [2, 5, 8], [3, 6, 9]]

另外一种让人困惑的方法就是利用zip函数：

1 2 3 4 5

>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]] >>> zip(*a) [(1, 4, 7), (2, 5, 8), (3, 6, 9)] >>> map(list,zip(*a)) [[1, 4, 7], [2, 5, 8], [3, 6, 9]]

这种方法速度更快但也更难以理解，将list看成tuple解压，恰好得到我们“行列互换”的效果，再通过对每个元素应用list()函数，将tuple转换为list

Python函数式编程——map()、reduce()

map()

格式：map( func, seq1[, seq2...] )

Python函数式编程中的map()函数是将func作用于seq中的每一个元素，并用一个列表给出返回值。如果func为None，作用同zip()。

当seq只有一个时，将func函数作用于这个seq的每个元素上，得到一个新的seq。下图说明了只有一个seq的时候map()函数是如何工作的（本文图片来源：《Core Python Programming (2nd edition)》）。

可以看出，seq中的每个元素都经过了func函数的作用，得到了func(seq[n])组成的列表。

下面举一个例子进行说明。假设我们想要得到一个列表中数字%3的余数，那么可以写成下面的代码。

Python函数式编程之map使用（一个seq）

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3 4 5 6

# 使用map print map( lambda x: x%3, range(6) )  # [0, 1, 2, 0, 1, 2]   #使用列表解析 print [x%3 for x in range(6)]  # [0, 1, 2, 0, 1, 2]

这里又和上次的filter()一样，使用了列表解析的方法代替map执行。那么，什么时候是列表解析无法代替map的呢？

原来，当seq多于一个时，map可以并行地对每个seq执行如下图所示的过程：

也就是说每个seq的同一位置的元素在执行过一个多元的func函数之后，得到一个返回值，这些返回值放在一个结果列表中。

下面的例子是求两个列表对应元素的积，可以想象，这是一种可能会经常出现的状况，而如果不是用map的话，就要使用一个for循环，依次对每个位置执行该函数。

Python函数式编程之map使用（多个seq）

 

 

 

 

 

Python

 

1	print map( lambda x, y: x * y, [1, 2, 3], [4, 5, 6] )  # [4, 10, 18]

上面是返回值是一个值的情况，实际上也可以是一个元组。下面的代码不止实现了乘法，也实现了加法，并把积与和放在一个元组中。

Python函数式编程之map使用（多个seq）

 

 

 

 

 

Python

 

1	print map( lambda x, y: ( x * y, x + y), [1, 2, 3], [4, 5, 6] )  # [(4, 5), (10, 7), (18, 9)]

还有就是上面说的func是None的情况，它的目的是将多个列表相同位置的元素归并到一个元组，在现在已经有了专用的函数zip()了。

Python函数式编程之map使用（func为None）

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3

print map( None, [1, 2, 3], [4, 5, 6] )  # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]   print zip( [1, 2, 3], [4, 5, 6] )  # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

需要注意的是，不同长度的多个seq是无法执行map函数的，会出现类型错误。

reduce()

格式：reduce( func, seq[, init] )

reduce函数即为化简，它是这样一个过程：每次迭代，将上一次的迭代结果（第一次时为init的元素，如没有init则为seq的第一个元素）与下一个元素一同执行一个二元的func函数。在reduce函数中，init是可选的，如果使用，则作为第一次迭代的第一个元素使用。

简单来说，可以用这样一个形象化的式子来说明：
reduce( func, [1, 2,3] ) = func( func(1, 2), 3)

下面是reduce函数的工作过程图：

举个例子来说，阶乘是一个常见的数学方法，Python中并没有给出一个阶乘的内建函数，我们可以使用reduce实现一个阶乘的代码。

Python函数式编程之reduce使用

 

 

 

 

 

Python

 

1 2	n = 5 print reduce(lambda x, y: x * y, range(1, n + 1))  # 120

那么，如果我们希望得到2倍阶乘的值呢？这就可以用到init这个可选参数了。

Python函数式编程之reduce使用

 

 

 

 

 

Python

 

 

1 2 3

m = 2 n = 5 print reduce( lambda x, y: x * y, range( 1, n + 1 ), m )  # 240

幸运之神的降临，往往只是因为你多看了一眼，多想了一下，多走了一步。

filter函数

filter()函数是 Python 内置的另一个有用的高阶函数，filter()中的两个参数, 第一个为func, 第二个应该是可迭代对象(字符串, 列表, 元祖, 字典, 集合, range(), 生成器)都可以，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：

def is_odd(x):
    return x % 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：

def is_not_empty(s):
    return s and len(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()
'123'

>>> a = '\t\t123\r\n'
>>> a.strip()
'123'

练习：

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]

方法：

import math
def is_sqr(x):
    return math.sqrt(x) % 1 == 0
print filter(is_sqr, range(1, 101))

结果：

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]