Python 笔记 | 高阶和匿名函数

在 Python 中，高阶函数（Higher-Order Functions）和匿名函数（或称为lambda函数）是两个重要的概念，它们使得代码更加灵活和简洁。

高阶函数（Higher-Order Functions）

高阶函数是那些接收函数作为参数或返回函数作为结果的函数。在 Python 中，函数是一等公民（First-Class Citizens），这意味着它们可以被赋值给变量、作为参数传递给其他函数，以及从其他函数返回。

示例

接收函数作为参数：

def apply_func(func, arg):
    return func(arg)

def double(x):
    return x * 2

result = apply_func(double, 5)  # result is 10

返回函数作为结果：

def create_multiplier(n):
    return lambda x: x * n  # lambda arguments: expression 即匿名函数

multiply_by_three = create_multiplier(3)
result = multiply_by_three(5)  # result is 15

匿名函数（Lambda Functions）

匿名函数是一种简单的、一行的函数，可以用 lambda 关键字定义。它们主要用于需要一个函数对象，但又不值得用 def 语句定义一个完整函数的情况。

语法

# arguments 作为传入参数，可以多个，用, 隔开；expression 作为返回结果
lambda arguments: expression

示例

简单的匿名函数：

double = lambda x: x * 2  # 此处传入参数为 x，表达式 x * 2 作为返回结果
result = double(5)  # result is 10
result = (lambda x: x * 2)(5)  # 和上一行等价

与高阶函数结合使用：

def apply_to_list(func, lst):
    return [func(x) for x in lst]  # 列表推导式，详见 列表list 章节

squared = apply_to_list(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4])  # squared is [1, 4, 9, 16]

使用场景

排序：Python 的 sorted 函数可以接受一个 key 参数，该参数是一个函数，用于在比较之前对每个元素进行转换。这常常与lambda函数一起使用。

sorted_list = sorted([('b', 2), ('a', 1), ('c', 3)], key=lambda x: x[1])  # sorted by second element

映射：在列表推导式中使用lambda函数可以简洁地对列表中的每个元素应用某种操作。

回调函数：在异步编程、事件驱动编程等场景中，经常需要将一个函数作为参数传递给另一个函数，以便在某个事件发生时调用它。

高阶函数和 lambda 函数是 Python 函数式编程风格的重要组成部分，它们使代码更加灵活、可重用和简洁。