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一文掌握python函数式编程及应用实例（超详细及超多应用实例）(一)

article 2024/10/23 3:39:08

函数式编程（Functional Programming）是一种强大的编程范式，它强调程序执行的计算逻辑通过“函数”进行描述，而非基于指令或者对状态变化的改变。这种编程风格提倡将计算视为数学函数的应用，并且充分利用了高阶函数、闭包、匿名函数（Lambda表达式）、纯函数等概念，使得代码更为简洁、易于理解和测试。

一.基本定义

1）无参数、无返回值的函数：

def my_function():
    # 执行一些操作
    pass

2）带参数、无返回值的函数：

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")


name = greet('JACK')  # print打印出Hello, JACK!
print(name)  # 函数本身没有return, 打印出None

3）带参数、有返回值的函数：

def add_numbers(a, b):
    result = a + b
    return result

num = add_numbers(1, 2)
print(num)  # 3

二.默认参数值：

可以给函数参数设置默认值，使得调用时可以省略这些参数：

def power(base, exponent=2):
    return base ** exponent


print(power(2))  # 4

print(power(2, 3))  # 8

三.可变数量参数：

1）使用星号 `*` 收集位置参数为元组：

例1：
def func(*args):
    for i in args:
        print(i)

func(1, 2, 3)  
# 输出：1 2 3


例2：
func(1, (2, 3))  
# 输出：1 (2, 3)


例3：
def sum_all(*args):
    total = 0
    for arg in args:
        total += arg
    return total

print(sum_all(1, 2, 3))  
# 输出：6


例4：
# 带有关键字参数
def func(a=1, *args):
    print(f'a: {a}')
    for i in args:
        print(i)

func(1, 2, 3)  
# 输出： a: 1, 2, 3


例5：
# 使用解包传参
def func(*args):
    for i in args:
        print(i)

func(*(1, 2, 3))  # *这里代表解包, 

# 输出：1 2 3


例6：
星号（*）运算符用于收集剩余元素
def func(a, b, *args):
    print(a, b, args)

func(1, 2, 3, 4, 5)  
# 输出：1 2 (3, 4, 5)

2）使用双星号 ** 收集关键字参数为字典：

例1：
def func(**kwargs):
    print(kwargs)

# 调用函数并传入多个关键字参数
func(name='Alice', age=30, job='Engineer')

# 输出：
# {'name': 'Alice', 'age': 30, 'job': 'Engineer'}


例2：
data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}
# 参数是位置参数, key必须和参数一致
def func(name, age, job):
    print(f"Name: {name}, Age: {age}, Job: {job}")

# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(**data)

# 输出：
# Name: Bob, Age: 40, Job: Manager


例3：
data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}
# 参数是关键字参数, key必须和参数一致
def func(name=1, age=2, job=3):
    print(f"Name: {name}, Age: {age}, Job: {job}")

# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(**data)

# 输出：
# Name: Bob, Age: 40, Job: Manager


例4：
同时有位置参数和关键字可变参数

data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}

def func(a, **kwargs):
    print(a)
    print(kwargs)
# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(1, **data)

# 输出：
# 1
# {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}


例5：
同时有关键字参数和关键字可变参数

data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}

def func(a=1, **kwargs):
    print(a)
    print(kwargs)
# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(1, **data)

# 输出：
# 1
# {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}

例6：
同时有关键字参数，可变参数，可变关键字参数

args = [3, 4, 5]
data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}

def func(a=1, *args, **kwargs):
    print(a)
    print(args)
    print(kwargs)
# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(1, *args, **data)

# 输出：
1
(3, 4, 5)
{'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}