1.1 Python高级编程-函数式编程

函数式编程是一种编程范式，它强调使用纯函数和不可变性来编写代码。在Python中，函数式编程可以让我们编写更简洁、可重用、测试更易于通过的代码。

纯函数

在函数式编程中，纯函数是指在给定输入时，输出唯一确定的值，没有副作用的函数。也就是说，如果我们将相同的输入传递给同一个函数多次，它将始终返回相同的输出。

以下是一个简单的纯函数的例子：

def add(x, y):
    return x + y

我们可以通过检查函数的行为来证明它是一个纯函数：

>>> add(1, 2)
3
>>> add(1, 2)
3
>>> add(3, 1)
4

在上面的例子中，add函数接受两个参数x和y,并返回它们的和。我们可以看到，无论我们将相同的输入传递给add函数多少次，它始终返回相同的输出。因此，add是一个纯函数。

可变性

在函数式编程中，另一个重要概念是可变性。可变性是指，在函数式编程中，我们不能修改函数的输入或状态。这意味着，如果我们将相同的输入传递给同一个函数多次，它将始终返回相同的输出，而不受函数的任何内部状态的影响。

以下是一个不可变性的例子：

def double(x):
    return x * 2

我们可以看到，在上面这个例子中，double函数接受一个参数x,并返回它的两倍。但是，如果我们尝试修改函数的输入，double函数将无法正常工作。

>>> double(1)
2.0
>>> double(2)
4.0

在上面的例子中，我们将1传递给double函数，但它返回2,而不是1。这是因为我们将1的值传递给double函数，而不是2。如果我们将2传递给double函数，它将返回4,而不是2。

因此，double不是一个纯函数，因为它不是一个不可变的函数。

Python中的函数式编程

在Python中，我们可以使用lambda表达式和def语句来定义和调用函数。Python的lambda表达式是一种简洁的函数定义方式，可以定义纯函数。

以下是一个使用lambda表达式定义的纯函数的例子：

add = lambda x, y: x + y

在上面的例子中，我们定义了一个名为add的纯函数，它接受两个参数x和y,并返回它们的和。

我们还可以使用def语句来定义和调用函数。以下是一个使用def语句定义的纯函数的例子：

def add(x, y):
    return x + y

在上面的例子中，我们定义了一个名为add的纯函数，它接受两个参数x和y,并返回它们的和。

总结

函数式编程是一种编程范式，它强调使用纯函数和不可变性来编写代码。在Python中，函数式编程可以让我们编写更简洁、可重用、测试更易于通过的代码。在Python中，我们可以使用lambda表达式和def语句来定义和调用函数，并创建纯函数。