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用 Python 函數式程式設計實現程式碼的禪意

WBOY
發布: 2024-04-01 18:04:01
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用 Python 函数式编程实现代码的禅意

可讀性與簡潔性

函數式程式設計強調使用純函數,這表示函數沒有副作用,並且只依賴其輸入。這使程式碼更加可讀和易於推理,因為程式設計師可以專注於函數的行為,而不用擔心狀態的變化。以下範例顯示如何使用 pythonmap() 函數以函數式方式轉換清單:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared_numbers = map(lambda x: x**2, numbers)

print(list(squared_numbers))# [1, 4, 9, 16, 25]
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職責分離

函數式程式設計提倡將程式碼分解為較小的、可重複使用的函數。這使得程式碼更容易維護和重構,因為函數的職責更加明確。例如,我們可以將上面使用 map() 函數的程式碼分解為兩個獨立的函數:

def square(x):
return x**2

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared_numbers = map(square, numbers)

print(list(squared_numbers))# [1, 4, 9, 16, 25]
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不可變性

#函數式程式設計鼓勵使用不可變資料結構,例如元組和字串。這有助於防止意外的狀態變化,提高程式碼的健全性和可預測性。 Python 中的 tuple() 函數可用來建立不可變清單:

coordinates = (10, 20)
# coordinates[0] = 30# TypeError: "tuple" object does not support item assignment
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高階函數

#高階函數是接受函數為輸入或傳回函數的函數。它們提供了一種以聲明性方式對程式碼進行抽象化和重複使用的強大方式。 Python 中有許多內建的高階函數,例如 filter()reduce()

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
odd_numbers = filter(lambda x: x % 2 == 1, numbers)
sum_of_odd_numbers = reduce(lambda x, y: x + y, odd_numbers)

print(sum_of_odd_numbers)# 25
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生成器

生成器是一種特殊類型的迭代器,它一次產生一個元素,而不是將整個集合儲存在記憶體中。這對於處理大型資料集或無限序列非常有用。 Python 的 yield 語句可用來建立生成器:

def fibonacci():
a, b = 0, 1
while True:
yield a
a, b = b, a + b

fibonacci_numbers = fibonacci()
for i in range(10):
print(next(fibonacci_numbers))# 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34
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優點

函數式程式設計在 Python 中提供了以下優點:

  • 簡潔性與可讀性
  • 職責分離與模組化
  • 不可變性,提高健壯性
  • 高階函數,支援抽象與重複使用
  • 生成器,高效處理大型資料集

結論

函數式程式設計範式為 Python 提供了一個強大的工具,可以編寫簡潔、可讀和可維護的程式碼。透過利用純函數、職責分離、不可變性、高階函數和生成器,程式設計師可以創建健壯且可擴展的解決方案。

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來源:lsjlt.com
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