高阶函数

什么是高阶函数？

在Python中，高阶函数是指能够接受函数作为参数或返回函数作为结果的函数。

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0. 体验
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def sum_num(a, b, f):  # 定义1个高阶函数:入参可接受一个函数f
    return f(a) + f(b)  # 调用函数f


result1 = sum_num(-1, 5, abs)  # 把内置函数abs作为实参，传入sum_num
print(result1) # 6


result2 = sum_num(1.1, 1.3, round) # 把内置函数round作为实参传入
print(result2)  # 2

示例

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在Python中，高阶函数是指能够接受函数作为参数或返回函数作为结果的函数。
换句话说，高阶函数将函数作为一等公民对待，可以像其他数据类型一样进行传递和操作。
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1. 函数作为参数：高阶函数可以接受一个或多个函数作为参数，以便在函数体内部调用或处理这些函数。
例如，map()、filter()和sorted()函数都接受函数作为参数来操作列表的元素。
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# 1.1 定义函数
def square(x):
    return x ** 2


numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 1.2 使用高阶函数map，让square函数当实参，传入map函数
squared_numbers = map(square, numbers)  # 使用map()将square函数应用于numbers列表中的每个元素
print(squared_numbers)  # <map object at 0x000001F47B9D6E60>
print(list(squared_numbers))  # [1, 4, 9, 16, 25]

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2. 函数作为返回值：高阶函数可以根据条件动态地返回一个函数。这样的函数被称为工厂函数或闭包函数。一个常见的例子是装饰器。
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def greet():
    def say_hello():
        return "Hello"

    return say_hello


hello_func = greet()  # 调用greet()函数返回say_hello函数
message = hello_func()  # 调用hello_func函数
print(message)  # Hello


def make_counter(increment):
    count = 0

    def counter():  # 多次调用就等价于在此处有一个for循环调用此函数
        nonlocal count
        count += increment
        return count

    return counter


# 返回是函数的引用，记住是引用，
counter_1 = make_counter(1)  # 创建一个增量为1的计数器函数
print(counter_1())  # 输出：1
print(counter_1())  # 输出：2  counter_1函数还没有死亡即它的栈还在，多次调用就等价于for循环

# 生成1个新的引用
counter_5 = make_counter(5)  # 创建一个增量为5的计数器函数
print(counter_5())  # 输出：5
print(counter_5())  # 输出：10

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3. Lambda函数（匿名函数）：Lambda函数是一种特殊的函数形式，它可以在需要函数的地方快速定义简单的函数。
通常用于临时的、简单的功能需求，不需要为其定义一个独立的函数。常与高阶函数一起使用
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numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# lambda x: x ** 2 整体作为一个匿名函数，作为实参传给map函数，此处map函数是高阶函数,对比示例1
squared_numbers = map(lambda x: x ** 2, numbers)  # 使用lambda函数对numbers列表中的每个元素进行平方操作
print(list(squared_numbers))  # [1, 4, 9, 16, 25]