Python中用函數編程 打開另一個世界的大門

原創 2017-05-24 數說君 數說工作室

編程界有一位傳奇人物——王垠，介紹一下他的退學經歷，對，你沒聽錯，退！學！經！歷！：

2006年，從清華大學計算機系退學，在水木社區BLOG上發表了《清華夢的粉碎--寫給清華大學的退學申請》一文，此時離博士畢業還差一年；

2008年，從美國康奈爾大學計算機系退學，在網上發表《Cornell 感受》；

2012年，從印第安納大學伯明頓分校計算機系退學，以一篇文章《對博士學位說永別》，徹底告別了學生生涯。

這裡插一句，就在我寫這篇文章的時候（寫的時間有點久...），王垠的博客又更新了一篇文章《微軟的秘密離職協議》，文中描述了他離職微軟的撕逼過程......

更傳奇的是他的「40行代碼」。據說，他層公開過一段40行的代碼，並宣稱這是他上半生最重要的傑作，曾經耗費頂級專家多年的研究，知乎上有專門的討論：

從這幾個經歷，我們大概可以推測王垠這個人：

是一位程序大牛；

他追求的 是某種我們凡人無法感受到的東西；

他很能寫，不論是代碼還是段子。

這麼一位程序員大牛+重磅寫手，在網路上寫了幾篇深遠影響的文章：

其中有一篇跟本文的要說的內容有關——《面向對象編程和函數式編程的問題出在哪裡》，這篇文章他將面向對象編程，和函數式編程並列，對兩種編程進行了比較和點評。文中的重點，是批評了純函數式編程。

文本不討論這篇文章，主要是聊一聊到底什麼是「函數式編程」。

點進來的很多同學，應該和我一樣，都是數據/統計出身，搗鼓比較多的是SAS/ R，後來轉向Python，發現了lambda、map、reduce這些「奇怪」的東西。這說明，你已經開始了函數式編程的體驗。

為了呈現函數式編程的概念，我們將編程思維分成「平凡的世界」和「函數的世界」，從實例對比中了解函數式編程。

另外，由於Python是一種通用性編程語言，它支持函數式編程，因此本文的代碼實例都用Python來舉例。

在「平凡的世界」中，我們一般都是怎麼寫代碼的？以前學SAS的時候看到過一句話：

一門編程語言，只要能實現分支和循環，就能夠完成幾乎所有的運算。

這麼說來，我們在平時編程中無外乎用下面這幾個語句：

分支：if...elif...

循環：for/ while/ do...loops

其他還有賦值、函數定義def等。

而在「函數式編程」的世界中，這些將全部用函數來實現！！比如：

匿名函數lambda、Map函數、Reduce函數。

基本上，這幾個函數就可以實現任意的Python程序了！我們通過實例來認識一下：

匿名函數：lambda表達式

lambda表達式，又叫匿名函數，它用來創建一個函數，取代def這個功能。

比如，定義一個函數，返回兩個參數x+y的值，

在「平凡的世界」里，我們這麼寫：

def add(x, y):

return x + y

print add(1,2)

用lambda表達式，我們可以這麼寫：

add=lambda x,y : x + y

print add(1,2)

因此，lambda表達式的格式提煉如下：

func = lambda 參數: 調用參數的表達式

Map函數

Map函數，是用函數的方式來實現一個循環運算，類似for的功能：

比如，現在有一個list=[2, 4, 6, 7, 8]，想對裡面每個元素進行平方，生成一個新的new_list。

在「平凡的世界」里，我們這麼寫：

list = [2, 4, 6, 7, 8]

new_list = [ ]

for i in list:

new_list.append(i*i)

返回的結果是：

[4, 16, 36, 49, 64]

用Map函數，我們這麼寫：

sqr = lambda a: a*a

print map(sqr, [2, 4, 6, 7, 8])

返回的結果、：

[4, 16, 36, 49, 64]

因此，Map函數的使用格式提煉如下：

new_list = Map(func, list)，將list中每個元素都進行一個func函數的計算，生成一個新的list

Reduce函數

這個我用的比較少，簡單介紹一下，它是對一個數組的元素，進行從左到右進行一個累計的計算。

比如，有一個list=[2, 4, 6, 7, 8]，現在相對所有元素從左到右進行相乘

在「平凡的世界」里，我們這麼寫：

result = 1

for i in [2, 4, 6, 7, 8]:

result = result * i

print result

返回結果為：2688

用reduce函數，我們這麼寫：

conplus = lambda a,b: a*b

print reduce(conplus , [2, 4, 6, 7, 8])

返回結果為2688.

因此，Reduce函數的使用格式提煉如下：

result = Map(func, [a1, a2, a3...])，將list中元素，從左到右進行func計算，先計算func(a1, a2), 在計算func(func(a1, a2), a3).....

這些函數相互搭配使用，據說（我也不敢肯定）能代替任務的Python程序！不管怎樣，我們大概知道了「函數式編程」這個概念：

它用一系列函數取解決問題，代碼簡潔，沒有循環體，也不用生成各種倒來倒去的臨時變數。

但是，回到開篇王垠的批判文章，「函數式編程」有哪些缺點？下次有機會再說。

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