python（22）: apply、map及函數(shù)工具、list的再構(gòu)造（14.2-14.5）

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                首先來復(fù)習(xí)python中函數(shù)的定義。在python中，有兩種方式可以用來定義一個(gè)函數(shù)。用def可以定義有名字的函數(shù)。用lambda可以定義匿名函數(shù)。由于在實(shí)際調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí)，實(shí)參的個(gè)數(shù)可能是一個(gè)也可能是兩個(gè)，還可能是多個(gè)。因此在形參前面加上*或**來處理這個(gè)情況。比如：

def test(*x):

    if len(x)>0:

       for c in x:

            print c

    else:

        print None上面定義的函數(shù)的功能是把參數(shù)一個(gè)一個(gè)打出來（通過print），這個(gè)函數(shù)可以使用沒有實(shí)參的形式調(diào)用，比如：test();也可以使用一個(gè)實(shí)參的形式調(diào)用，比如：test(4);還可以以多個(gè)實(shí)參的形式調(diào)用，比如：test(1,2,3,4)。但不管是哪種方式，在調(diào)用的時(shí)候?qū)嶋H參數(shù)的個(gè)數(shù)都已經(jīng)確定下來了，一個(gè)就是一個(gè)，兩個(gè)就是兩個(gè)�，F(xiàn)在假設(shè)在一個(gè)程序中有一個(gè)list，比如叫userInput，這個(gè)list中的成員是由用戶在使用程序時(shí)交互確定的，在運(yùn)行中可能有一個(gè)成員，也可能有多個(gè)成員，這一切都要看用戶怎么操作�，F(xiàn)在要用test函數(shù)把userInput打出來。那么使用下面這個(gè)形式是不行的：

• test(userInput)

這只會(huì)把userInput作為一個(gè)整體打出來，比如說用戶選擇后userInput=[1,2]，那么打出來的是[1,2]，而我們想要的結(jié)果是：
1
2
這種形式的。很自然的，可能會(huì)想到應(yīng)該用一個(gè)for循環(huán)：

for c in userInput:

    test(c)這當(dāng)然能實(shí)現(xiàn)上面要求的功能。不過，在python中還有更簡單的辦法，就是使用內(nèi)置函數(shù)apply：

• apply(test, userInput)

表示把userInput作為test的參數(shù)，也就是說比如在程序運(yùn)行時(shí)，userInput得到的值是[1,2,3]，那么就相當(dāng)于test(1,2,3)。如果userInput得到的實(shí)際值是[1,2]，那么就相當(dāng)于test(1,2)。
總之，定義函數(shù)時(shí)在形式參數(shù)面前加上*或**是為了，在調(diào)用這個(gè)函數(shù)的時(shí)候可以靈活地提供實(shí)參的個(gè)數(shù)。而apply則是為了可以用不定個(gè)數(shù)的實(shí)際參數(shù)來調(diào)用函數(shù)。有點(diǎn)暈。（我也想不到一個(gè)更好的表達(dá)方式，或更好的例子。書中說，在后面會(huì)看到應(yīng)用apply強(qiáng)大能力的例子）
其實(shí)還可以更簡單，連apply都不用，直接寫成：

• test(*userInput)

這表示的意思就是apply(test,userInput)。可以把函數(shù)定義的中形參前面的*理解為“打包”操作，也就是把多余的實(shí)參都打包在一個(gè)tuple中;可以把調(diào)用時(shí)的*理解為“解包”的操作，比如說這里表示：調(diào)用test函數(shù)，實(shí)參是對userInput“解包”后所得的東西。當(dāng)然對于**也可以以相同的方式理解。在test(**D)的形式中，D必須為一個(gè)dictionrary，相當(dāng)于test(key1=value1,key2=value2...)。
（其實(shí)我不知道為什么會(huì)在python中出現(xiàn)這種古怪的東西，看這本書的前面幾章時(shí)，覺得python太棒了，真的是很簡潔。不過越往后看，覺得python越來越背離了它“簡單”的宗旨）
map函數(shù)在前面介紹過了，基本的形式是：

• map(function, seq1,seq2...)

map實(shí)際上是python中一大類函數(shù)的一個(gè)代表，這類函數(shù)可以被稱為函數(shù)工具。常用的函數(shù)中，同類的還有filter和reduce。先來看filter：

• filter(func or None,seq)

它返回一個(gè)序列類型的值。表示把seq中的每個(gè)成員依次代入function中，如果為真則它將成為返回序列中的一個(gè)成員。filter函數(shù)類似于：

res = list()

for x in seq:

    if func(x):

        res.append(x)

res如果filter的第一個(gè)實(shí)參為None，則表示把seq的中真值挑出來。
再來看reduce函數(shù)：

• reduce(function, sequence[, initial])

表示把sequence按照function提供的規(guī)則進(jìn)行計(jì)算，最后算出一個(gè)值來。這個(gè)function必須具有兩個(gè)參數(shù)，比如：

L = [1,2,3,4,5]

reduce((lambda x,y: x*y),L) ===> 120這就相當(dāng)于把乘法應(yīng)用于L的各個(gè)成員中，也就是1*2*3*4*5。reduce的第三個(gè)參數(shù)表示一個(gè)初始值。即初始值*1*2*3*4*5。python中有一個(gè)叫operator的模塊，其中提供了很多操作，比如加法叫add，乘法叫mul。上面的這一小段代碼可以寫成：

import operator

L = range(6)[1:]

reduce(operator.mul, L)
從上面介紹可以看出，map、filter或者reduce實(shí)際都是對序列類型數(shù)據(jù)的成員進(jìn)行操作。由于這種操作在python是非常普遍的，因此在python 2.0后提供了一種叫"list的再構(gòu)造"（英文名叫l(wèi)ist comprehansions，不知道怎么翻合適）的語法形式來進(jìn)行類似的操作。假設(shè)L = [1,2,3,4]，那么：map((lambda x: x**2), L)就可以寫成：[x**2 for x in L]。這就是所謂的"list的再構(gòu)造"。認(rèn)真來看看這個(gè)：

• [x**2 for x in L]   ===> [1,4,9,16]
  

首先，這個(gè)表達(dá)式用[]括起來了，表示這個(gè)表達(dá)式返回的結(jié)果是一個(gè)list。其次，后面一部分，也就是for x in L，很明顯是把L中的成員依次取出來。第三，前面一部分，也就是x**2，表示對x的操作是"平方"。然后以每次計(jì)算后的值作為目標(biāo)list的成員。其實(shí)可以把這一部分看成是目標(biāo)list的“通項(xiàng)公式”，通過對這個(gè)“通項(xiàng)公式”代入不同的值，可以得到不同的結(jié)果。而這個(gè)“不同的值”就是由后面的部分，即for x in L，確定的。

• [(x**2,x**3) for x in L] ===> [(1, 1), (4, 8), (9, 27), (16, 64)]

當(dāng)然大名頂頂?shù)?quot;list再構(gòu)造"還有別的功能，它可以加上條件從句（if語句），比如：

• [x**2 for x in L if x%2==0] ===>[4,16]

"list再構(gòu)造"還可以嵌套for這一部分，比如：

• [x*y for x in L for y in L] ===> [1, 2, 3, 4, 2, 4, 6, 8, 3, 6, 9, 12, 4, 8, 12, 16]

相當(dāng)于：

res = []

for x in L:

    for y in L:

        res.append(x*y)

res當(dāng)然，嵌套for的"list再構(gòu)造"也可以加上條件判斷。比如：

• [x*y for x in L if x%2==0 for y in L if y%2 != 0]  ===>[2, 6, 4, 12]
  

這個(gè)式子已經(jīng)相當(dāng)復(fù)雜，因此在以程序可讀性著稱的python世界中，最好不要使用這種東西。不過，也可見用“l(fā)ist再構(gòu)造”也可以實(shí)現(xiàn)for或者map和filter的功能，但是list再構(gòu)造的效率最高，其次map、filter這些內(nèi)置函數(shù)，再次才是for。
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               

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