python (第八章)补充-可迭代对象(补充高阶函数,以及常用的高阶函数)

    xiaoxiao2025-01-09  8

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    可迭代对象迭代器什么是迭代器什么是生成器生成器的作用生成器的注意事项 总结:高阶函数什么是高阶函数?map()函数filter()函数reduce()函数 参考

    可迭代对象

    我们已经知道,可以直接作用于for循环的数据类型有以下几种: 一类是集合数据类型,如list、tuple、dict、set、str等; 一类是generator,包括生成器和带yield的generator function。 这些可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象:Iterable。 可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterable对象。

    >>> isinstance([], Iterable) True >>> isinstance(range(1),Iterable) True

    range() 函数可创建一个整数列表,一般用在 for 循环中。

    迭代器

    什么是迭代器

    可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator。 可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterator对象: 生成器都是Iterator对象,但list、dict、str虽然是Iterable,却不是Iterator。 把list、dict、str等Iterable变成Iterator可以使用iter()函数。

    对于list、string、tuple、dict等这些容器对象,使用for循环遍历是很方便的。在后台for语句对容器对象调用iter()函数。iter()是python内置函数。 iter()函数会返回一个定义了next()方法的迭代器对象,它在容器中逐个访问容器内的元素。next()也是python内置函数。在没有后续元素时,next()会抛出一个StopIteration异常,通知for语句循环结束。

    迭代器是用来帮助我们记录每次迭代访问到的位置,当我们对迭代器使用next()函数的时候,迭代器会向我们返回它所记录位置的下一个位置的数据。实际上,在使用next()函数的时候,调用的就是迭代器对象的_next_方法(Python3中是对象的_next_方法,Python2中是对象的next()方法)。所以,我们要想构造一个迭代器,就要实现它的_next_方法。但这还不够,python要求迭代器本身也是可迭代的,所以我们还要为迭代器实现_iter_方法,而_iter_方法要返回一个迭代器,迭代器自身正是一个迭代器,所以迭代器的_iter_方法返回自身self即可。

    而生成器不但可以作用于for循环,还可以被next()函数不断调用并返回下一个值,直到最后抛出StopIteration错误表示无法继续返回下一个值了。

    什么是生成器

    生成器的作用

    首先,生成器的好处是延迟计算,一次返回一个结果。也就是说,它不会一次生成所有的结果,这对于大数据量处理,将会非常有用。

    除了延迟计算(减少内存使用),生成器还能有效调高代码可读性。

    生成器的注意事项

    生成器的唯一注意事项是:生成器只能遍历一次。

    总结:

    凡是可作用于for循环的对象都是Iterable类型;

    凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator类型,它们表示一个惰性计算的序列;

    集合数据类型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator,不过可以通过iter()函数获得一个Iterator对象。

    Python的for循环本质上就是通过不断调用next()函数实现的。

    高阶函数

    什么是高阶函数?

    高阶函数:一个函数可以作为参数传给另外一个函数,或者一个函数的返回值为另外一个函数(若返回值为该函数本身,则为递归),满足其一则为高阶函数。

    实例1(参数为函数):

    def bar(): print('in the bar') def foo(func): func() print('in the foo...') foo(bar) """ in the bar in the foo... """

    实例2(返回值为函数)

    def bar(): print("in the bar...") def foo(func): print("in the foo") return func res = foo(bar) res() """ in the foo in the bar... """

    map()函数

    map()函数接收两个参数,一个是函数,一个是Iterable。

    例子1:

    def f(x): return x * x r = map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) print(list(r)) # [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

    例子2:

    print(list(map(str, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))) # ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']

    例子3:加入生成器表达式

    def f(x): return x * x r = map(f, (x for x in range(1, 10))) print(list(r)) # [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

    filter()函数

    filter函数也是接收一个函数和一个序列的高阶函数,其主要功能是过滤。其返回值是迭代器对象。

    names = ["Alex", "amanda", "xiaowu"] #filter函数机制 def filter_test(func, iter): names_1 = [] for i in iter: if func(i): #传入的func函数其结果必须为bool值,才有意义 names_1.append(i) return names_1 #filter_test函数 print(filter_test(lambda x: x.islower(), names)) #filter函数 print(list(filter(lambda x: x.islower(), names)))

    reduce()函数

    reduce:把一个函数作用在一个序列[x1, x2, x3, …]上,这个函数必须接收两个参数,reduce把结果继续和序列的下一个元素做累积计算,其效果就是:

    reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

    例子1:

    from functools import reduce def add(x, y): return x + y print(reduce(add, [1, 3, 5, 7, 9])) #25

    例子2(计算阶乘):

    from functools import reduce def fact(n): return reduce(lambda a, b: a*b, range(1, n+1)) print(5) #120

    附例子2: 这里使用到了一个包operator

    from functools import reduce from operator import mul def fac1(n): return reduce(mul, range(1, n+1))

    点进去,我们发现这个包里有很多的方法;

    例子3(字符串转化为数字):

    from functools import reduce DIGITS = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9} def str2int(s): def fn(x, y): return x * 10 + y def char2num(s): return DIGITS[s] return reduce(fn, map(char2num, s)) print(str2int('123')) # 123

    例子4(使用lambda函数修改一下例子3):

    from functools import reduce DIGITS = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9} def char2num(s): return DIGITS[s] def str2int(s): return reduce(lambda x, y: x * 10 + y, map(char2num, s)) print(str2int('123'))

    例子5(把字符串’123.456’转换成浮点数123.456):

    from functools import reduce def str2float(s): def fn(x,y): return x*10+y n=s.index('.') s1=list(map(int,[x for x in s[:n]])) s2=list(map(int,[x for x in s[n+1:]])) return reduce(fn,s1)+reduce(fn,s2)/10**len(s2)

    参考

    (1)https://www.zhihu.com/question/20829330(如何更好地理解Python迭代器和生成器?)

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