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python中的高階函數(shù)示例詳解

更新時(shí)間：2025年09月26日 14:26:59 作者：_bong

在Python中,高階函數(shù)是指接受函數(shù)作為參數(shù)或返回函數(shù)作為結(jié)果的函數(shù),下面這篇文章主要介紹了python中高階函數(shù)的相關(guān)資料,文中通過代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

1.定義

高階函數(shù)（Higher-order Function）是指能夠接受其他函數(shù)作為參數(shù)，或者將函數(shù)作為返回值的函數(shù)。在Python中，函數(shù)是一等公民（First-class Citizen），這意味著函數(shù)可以像其他數(shù)據(jù)類型一樣被傳遞和使用。

高階函數(shù)有以下三個(gè)特征：

函數(shù)可以作為參數(shù)傳遞
函數(shù)可以作為返回值
函數(shù)可以賦值給變量

2.map函數(shù)

map(function, iterable) 將函數(shù)應(yīng)用于可迭代對(duì)象的每個(gè)元素，返回一個(gè)迭代器。

其中l(wèi)ambda是匿名函數(shù)。在此處代表一個(gè)任意函數(shù)。

# 將列表中的每個(gè)元素平方
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))
print(squared)  # [1, 4, 9, 16, 25]

# 使用普通函數(shù)
def square(x):
    return x**2

squared = list(map(square, numbers))

3.filter函數(shù)

filter(function, iterable) 根據(jù)函數(shù)的返回值（True/False）來過濾元素。

# 過濾出偶數(shù)
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(even_numbers)  # [2, 4, 6, 8, 10]

# 過濾出長(zhǎng)度大于3的字符串
words = ["apple", "cat", "dog", "elephant"]
long_words = list(filter(lambda word: len(word) > 3, words))
print(long_words)  # ["apple", "elephant"]

4.reduce函數(shù)

reduce(function, iterable[, initializer]) 對(duì)可迭代對(duì)象中的元素進(jìn)行累積計(jì)算（需要從functools導(dǎo)入）。

from functools import reduce

# 計(jì)算乘積
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
product = reduce(lambda x, y: x * y, numbers)
print(product)  # 120

# 找出最大值
max_value = reduce(lambda x, y: x if x > y else y, numbers)
print(max_value)  # 5

5.sorted函數(shù)

sorted(iterable, key=None, reverse=False) 根據(jù)key函數(shù)對(duì)可迭代對(duì)象進(jìn)行排序。

# 按字符串長(zhǎng)度排序
words = ["apple", "cat", "dog", "banana"]
sorted_words = sorted(words, key=len)
print(sorted_words)  # ['cat', 'dog', 'apple', 'banana']

# 按第二個(gè)字符排序
sorted_by_second = sorted(words, key=lambda x: x[1])
print(sorted_by_second)  # ['banana', 'cat', 'apple', 'dog']

6.自定義高階函數(shù)

# 函數(shù)作為參數(shù)
def apply_twice(func, value):
    """將函數(shù)應(yīng)用兩次"""
    return func(func(value))

result = apply_twice(lambda x: x * 2, 3)
print(result)  # 12 (3*2=6, 6*2=12)

# 函數(shù)作為返回值
def create_multiplier(factor):
    """創(chuàng)建一個(gè)乘法器函數(shù)"""
    def multiplier(x):
        return x * factor
    return multiplier

double = create_multiplier(2)
triple = create_multiplier(3)

print(double(5))  # 10
print(triple(5))  # 15

上述代碼分別是函數(shù)作為參數(shù)和函數(shù)作為返回值的兩種情況。

現(xiàn)在掌握了如何自定義高階函數(shù)后，結(jié)合裝飾器@使用以下：

def timer_decorator(func):
    """計(jì)算函數(shù)執(zhí)行時(shí)間的裝飾器"""
    def wrapper(*args, **kwargs):
        import time
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f"{func.__name__} 執(zhí)行時(shí)間: {end - start:.4f}秒")
        return result
    return wrapper

@timer_decorator
def slow_function():
    import time
    time.sleep(1)
    return "完成"

result = slow_function()  # 會(huì)自動(dòng)打印執(zhí)行時(shí)間

最后，高階函數(shù)是Python函數(shù)式編程的重要組成部分，熟練掌握它們可以寫出更加優(yōu)雅和高效的代碼。