day10-內建函式和推導式

死不悔改奇男子發表於2024-04-04

1. 匿名函式

傳統的函式的定義包括了:函式名 + 函式體。

def send_email():
    pass

# 1. 執行
send_email()
# 2. 當做列表元素
data_list = [send_email, send_email, send_email ]
# 3. 當做引數傳遞
other_function(send_email)

匿名函式,則是基於lambda表示式實現定義一個可以沒有名字的函式,例如:

data_list = [ lambda x:x+100,  lambda x:x+110, lambda x:x+120 ]

print( data_list[0] )
f1 = lambda x:x+100

res = f1(100)
print(res)

基於Lambda定義的函式格式為:lambda 引數:函式體

  • 引數,支援任意引數。

    lambda x: 函式體
    lambda x1,x2: 函式體
    lambda *args, **kwargs: 函式體
    
  • 函式體,只能支援單行的程式碼。

    def xxx(x):
        return x + 100
    
    lambda x: x + 100
    
  • 返回值,預設將函式體單行程式碼執行的結果返回給函式的執行這。

    func = lambda x: x + 100
    
    v1 = func(10)
    print(v1) # 110
    
def func(a1,a2):
    return a1 + a2 + 100

foo = lambda a1,a2: a1 + a2 + 100

匿名函式適用於簡單的業務處理,可以快速並簡單的建立函式。

練習題

根據函式寫寫出其匿名函式的表達方式

def func(a1,a2):
    return a1 + a2

func = lambda a1,a2: a1+a2
def func(data):
    return data.replace("蒼老師","***")

func= lambda data: data.replace("蒼老師","***")
def func(data):
    name_list = data.replace(".")
    return name_list[-1]

func = lambda data: data.replace(".")[-1]

在編寫匿名函式時,由於受限 函式體只能寫一行,所以匿名函式只能處理非常簡單的功能。

擴充套件:三元運算

簡單的函式,可以基於lambda表示式實現。
簡單的條件語句,可以基於三元運算實現,例如:

num = input("請寫入內容")

if "蒼老師" in num:
    data = "臭不要臉"
else:
    data = "正經人"

print(data)
num = input("請寫入內容")
data = "臭不要臉" if "蒼老師" in num else "正經人"
print(data)

# 結果 =  條件成立時    if   條件   else   不成立

lambda表示式和三元運算沒有任何關係,屬於兩個獨立的知識點。
掌握三元運算之後,以後再編寫匿名函式時,就可以處理再稍微複雜點的情況了,例如:

func = lambda x: "大了" if x > 66 else "小了"

v1 = func(1)
print(v1) # "小了"

v2 = func(100)
print(v2) # "大了"

2. 生成器

生成器是由函式+yield關鍵字創造出來的寫法,在特定情況下,用他可以幫助我們節省記憶體。

  • 生成器函式,但函式中有yield存在時,這個函式就是生產生成器函式。

    def func():
        print(111)
        yield 1
    
    def func():
        print(111)
        yield 1
    
        print(222)
        yield 2
    
        print(333)
        yield 3
    
        print(444)
    
  • 生成器物件,執行生成器函式時,會返回一個生成器物件。

    def func():
        print(111)
        yield 1
    
        print(222)
        yield 2
    
        print(333)
        yield 3
    
        print(444)
        
    data = func()
    
    # 執行生成器函式func,返回的生成器物件。
    # 注意:執行生成器函式時,函式內部程式碼不會執行。
    
    def func():
        print(111)
        yield 1
    
        print(222)
        yield 2
    
        print(333)
        yield 3
    
        print(444)
        
    data = func()
    
    v1 = next(data)
    print(v1)
    
    v2 = next(data)
    print(v2)
    
    v3 = next(data)
    print(v3)
    
    v4 = next(data)
    print(v4)  # 結束或中途遇到return,程式爆:StopIteration 錯誤
    
    data = func()
    
    for item in data:
        print(item)
    

生成器的特點是,記錄在函式中的執行位置,下次執行next時,會從上一次的位置基礎上再繼續向下執行。

應用場景

  • 假設要讓你生成 300w個隨機的4位數,並列印出來。

    • 在記憶體中一次性建立300w個
    • 動態建立,用一個建立一個。
    import random
    
    val = random.randint(1000, 9999)
    print(val)
    
    import random
    
    data_list = []
    for i in range(300000000):
        val = random.randint(1000, 9999)
    	data_list.append(val)
        
    # 再使用時,去 data_list 中獲取即可。
    # ...
    
    import random
    
    
    def gen_random_num(max_count):
        counter = 0
        while counter < max_count:
            yield random.randint(1000, 9999)
            counter += 1
    
    
    data_list = gen_random_num(3000000)
    # 再使用時,去 data_list 中獲取即可。
    
  • 假設讓你從某個資料來源中獲取300w條資料(後期學習操作MySQL 或 Redis等資料來源再操作,瞭解思想即可)。
    image
    所以,當以後需要我們在記憶體中建立很多資料時,可以想著用基於生成器來實現一點一點生成(用一點生產一點),以節省記憶體的開銷。

擴充套件

def func():
    print(111)
    v1 = yield 1
    print(v1)

    print(222)
    v2 = yield 2
    print(v2)

    print(333)
    v3 = yield 3
    print(v3)

    print(444)


data = func()

n1 = data.send(None)
print(n1)

n2 = data.send(666)
print(n2)

n3 = data.send(777)
print(n3)

n4 = data.send(888)
print(n4)

3.內建函式

image

Python內部為我們提供了很多方便的內建函式,在此整理出來36個給大家來講解。

  • 第1組(5個)

    • abs,絕對值

      v = abs(-10)
      
    • pow,指數

      v1 = pow(2,5) # 2的5次方  2**5
      print(v1)
      
    • sum,求和

      v1 = sum([-11, 22, 33, 44, 55]) # 可以被迭代-for迴圈
      print(v1)
      
    • divmod,求商和餘數

      v1, v2 = divmod(9, 2)
      print(v1, v2)
      
    • round,小數點後n位(四捨五入)

      v1 = round(4.11786, 2)
      print(v1) # 4.12
      
  • 第2組:(4個)

    • min,最小值

      v1 = min(11, 2, 3, 4, 5, 56)
      print(v1) # 2
      
      v2 = min([11, 22, 33, 44, 55]) # 迭代的型別(for迴圈)
      print(v2)
      
      v3 = min([-11, 2, 33, 44, 55], key=lambda x: abs(x))
      print(v3) # 2
      
    • max,最大值

      v1 = max(11, 2, 3, 4, 5, 56)
      print(v1)
      
      v2 = max([11, 22, 33, 44, 55])
      print(v2)
      
      v3 = max([-11, 22, 33, 44, 55], key=lambda x: x * 10)
      print(v3) # 55
      
    • all,是否全部為True

      v1 = all(   [11,22,44,""]   ) # False
      
    • any,是否存在True

      v2 = any([11,22,44,""]) # True
      
  • 第3組(3個)

    • bin,十進位制轉二進位制
    • oct,十進位制轉八進位制
    • hex,十進位制轉十六進位制
  • 第4組(2個)

    • ord,獲取字元對應的unicode碼點(十進位制)

      v1 = ord("武")
      print(v1, hex(v1))
      
    • chr,根據碼點(十進位制)獲取對應字元

      v1 = chr(27494)
      print(v1)
      
  • 第5組(9個)

    • int

    • foat

    • str,unicode編碼

    • bytes,utf-8、gbk編碼

      v1 = "武沛齊"  # str型別
      
      v2 = v1.encode('utf-8')  # bytes型別
      
      v3 = bytes(v1,encoding="utf-8") # bytes型別
      
    • bool

    • list

    • dict

    • tuple

    • set

  • 第6組(13個)

    • len

    • print

    • input

    • open

    • type,獲取資料型別

      v1 = "123"
      
      if type(v1) == str:
          pass
      else:
          pass
      
    • range

      range(10)
      
    • enumerate

      v1 = ["武沛齊", "alex", 'root']
      
      for num, value in enumerate(v1, 1):
          print(num, value)
      
    • id

    • hash

      v1 = hash("武沛齊")
      
    • help,幫助資訊

      • pycharm,不用
      • 終端,使用
    • zip

      v1 = [11, 22, 33, 44, 55, 66]
      v2 = [55, 66, 77, 88]
      v3 = [10, 20, 30, 40, 50]
      
      result = zip(v1, v2, v3)
      for item in result:
          print(item)
          """
          (11, 55, 10)
          (22, 66, 20)
          (33, 77, 30)
          (44, 88, 40)
          """
      
    • callable,是否可執行,後面是否可以加括號。

      v1 = "武沛齊"
      v2 = lambda x: x
      def v3():
          pass
      
      
      print(callable(v1))	# False
      print(callable(v2))	# True
      print(callable(v3))	# True
      
    • sorted,排序

      v1 = sorted([11,22,33,44,55])
      
      info = {
          "wupeiqi": {
              'id': 10,
              'age': 119
          },
          "root": {
              'id': 20,
              'age': 29
          },
          "seven": {
              'id': 9,
              'age': 9
          },
          "admin": {
              'id': 11,
              'age': 139
          },
      }
      
      result = sorted(info.items(), key=lambda x: x[1]['id'])
      print(result)
      
      data_list = [
          '1-5 編譯器和直譯器.mp4',
          '1-17 今日作業.mp4',
          '1-9 Python直譯器種類.mp4',
          '1-16 今日總結.mp4',
          '1-2 課堂筆記的建立.mp4',
          '1-15 Pycharm使用和破解(win系統).mp4',
          '1-12 python直譯器的安裝(mac系統).mp4',
          '1-13 python直譯器的安裝(win系統).mp4',
          '1-8 Python介紹.mp4', '1-7 程式語言的分類.mp4',
          '1-3 常見計算機基本概念.mp4',
          '1-14 Pycharm使用和破解(mac系統).mp4',
          '1-10 CPython直譯器版本.mp4',
          '1-1 今日概要.mp4',
          '1-6 學習程式設計本質上的三件事.mp4',
          '1-18 作業答案和講解.mp4',
          '1-4 程式語言.mp4',
          '1-11 環境搭建說明.mp4'
      ]
      result = sorted(data_list, key=lambda x: int(x.split(' ')[0].split("-")[-1]) )
      print(result)
      

4.推導式

推導式是Python中提供了一個非常方便的功能,可以讓我們透過一行程式碼實現建立list、dict、tuple、set 的同時初始化一些值。
請建立一個列表,並在列表中初始化:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9...299 整數元素。

data = []
for i in range(300):
    data.append(i)
  • 列表

    num_list = [ i for i in range(10)]
    num_list = [ [i,i] for i in range(10)]
    num_list = [ [i,i] for i in range(10) if i > 6 ]
    
  • 集合

    num_set = { i for i in range(10)}
    num_set = { (i,i,i) for i in range(10)}
    num_set = { (i,i,i) for i in range(10) if i>3}
    
  • 字典

    num_dict = { i:i for i in range(10)}
    num_dict = { i:(i,11) for i in range(10)}
    num_dict = { i:(i,11) for i in range(10) if i>7}
    
  • 元組,不同於其他型別。

    # 不會立即執行內部迴圈去生成資料,而是得到一個生成器。
    data = (i for i in range(10))
    print(data)
    for item in data:
        print(item)
    

練習題

  1. 去除列表中每個元素的 .mp4字尾。

    data_list = [
        '1-5 編譯器和直譯器.mp4',
        '1-17 今日作業.mp4',
        '1-9 Python直譯器種類.mp4',
        '1-16 今日總結.mp4',
        '1-2 課堂筆記的建立.mp4',
        '1-15 Pycharm使用和破解(win系統).mp4',
        '1-12 python直譯器的安裝(mac系統).mp4',
        '1-13 python直譯器的安裝(win系統).mp4',
        '1-8 Python介紹.mp4', '1-7 程式語言的分類.mp4',
        '1-3 常見計算機基本概念.mp4',
        '1-14 Pycharm使用和破解(mac系統).mp4',
        '1-10 CPython直譯器版本.mp4',
        '1-1 今日概要.mp4',
        '1-6 學習程式設計本質上的三件事.mp4',
        '1-18 作業答案和講解.mp4',
        '1-4 程式語言.mp4',
        '1-11 環境搭建說明.mp4'
    ]
    
    result = []
    for item in data_list:
        result.append(item.rsplit('.',1)[0])
    
    result = [ item.rsplit('.',1)[0] for item in data_list]
    
  2. 將字典中的元素按照 鍵-值格式化,並最終使用 ;連線起來。

    info = {
        "name":"武沛齊",
        "email":"xxx@live.com",
        "gender":"男",
    }
    
    data_list = []
    for k,v in info.items():
        temp = "{}-{}".format(k,v)
        data_list.append(temp)
    result= ";".join(data_list)
    
    result = ";".join( [ "{}-{}".format(k,v) for k,v in info.items()] )
    
  3. 將字典按照鍵從小到大排序,然後在按照如下格式拼接起來。(微信支付API內部處理需求)

    info = {
        'sign_type': "MD5",
        'out_refund_no': "12323",
        'appid': 'wx55cca0b94f723dc7',
        'mch_id': '1526049051',
        'out_trade_no': "ffff",
        'nonce_str': "sdfdffd",
        'total_fee': 9901,
        'refund_fee': 10000
    }
    
    data = "&".join(["{}={}".format(key, value) for key, value in sorted(info.items(), key=lambda x: x[0])])
    print(data)
    
  4. 看程式碼寫結果

    def func():
        print(123)
    
    
    data_list = [func for i in range(10)]
    
    print(data_list)	# [<function func at 0x000002269F4D1D30>, <function func at 0x000002269F4D1D30>, <function func at 0x000002269F4D1D30>, <function func at 0x000002269F4D1D30>, <function func at 0x000002269F4D1D30>, <function func at 0x000002269F4D1D30>, <function func at 0x000002269F4D1D30>, <function func at 0x000002269F4D1D30>, <function func at 0x000002269F4D1D30>, <function func at 0x000002269F4D1D30>]
    
  5. 看程式碼寫結果

    def func(num):
        return num + 100
    
    
    data_list = [func(i) for i in range(10)]
    
    print(data_list)	# [100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109]
    
  6. 看程式碼寫結果(執行出錯,透過他可以讓你更好的理解執行過程)

    def func(x):
        return x + i
    
    data_list = [func for i in range(10)]
    
    val = data_list[0](100)
    print(val)	# 報錯,i未定義
    
  7. 看程式碼寫結果(新浪微博面試題)

    data_list = [lambda x: x + i for i in range(10)]  # [函式,函式,函式]   i=9
    
    v1 = data_list[0](100)
    v2 = data_list[3](100)
    print(v1, v2)  # 109 109
    

小高階

  1. 推導式支援巢狀

    data = [ i for i in range(10)]
    
    data = [ (i,j) for j in range(5) for i in range(10)]
    
    data = []
    for j in range(5):
       for i in range(10):
           data.append((i, j))
    
    data = [ [i, j] for j in range(5) for i in range(10)]
    
    # 一副撲克牌
    
    poker_list = [ (color,num) for num in range(1,14) for color in ["紅桃", "黑桃", "方片", "梅花"]]
    
    poker_list = [ [color, num] for num in range(1, 14) for color in ["紅桃", "黑桃", "方片", "梅花"]]
    
    print(poker_list)
    
  2. 燒腦面試題

    def num():
        return [lambda x: i * x for i in range(4)]
    
    
    # 1. num()並獲取返回值  [函式,函式,函式,函式] i=3
    # 2. for迴圈返回值
    # 3. 返回值的每個元素(2)
    result = [m(2) for m in num()]
    print(result)  # [6,6,6,6]
    
    def num():
        return (lambda x: i * x for i in range(4))
    
    
    # 1. num()並獲取返回值  生成器物件
    # 2. for迴圈返回值
    # 3. 返回值的每個元素(2)
    result = [m(2) for m in num()]  # [0,2,4,6 ]
    print(result)
    

總結

  1. 匿名函式,基於lambda表示式實現一行建立一個函式。一般用於編寫簡單的函式。
  2. 三元運算,用一行程式碼實現處理簡單的條件判斷和賦值。
  3. 生成器,函式中如果yield關鍵字
    • 生成器函式
    • 生成器物件
    • 執行生成器函式中的程式碼
      • next
      • for(常用)
      • send
  4. 內建函式(36個)
  5. 推導式
    • 常規操作
    • 小高階操作

作業

  1. 看程式碼寫結果

    v = [lambda: x for x in range(10)]
    print(v)  # [<function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A733E23280>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A7449C63A0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A7449C6550>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A7452D5940>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A7452D59D0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A7452D5A60>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A7452D5AF0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A7452D5B80>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A7452D5C10>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A7452D5CA0>]
    print(v[0])  # <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001A733E23280>
    print(v[0]())  # 9
    
  2. 看程式碼寫結果

    v = [i for i in range(10,0,-1) if i > 5]
    print(v)    # [10, 9, 8, 7, 6]
    
  3. 看程式碼寫結果

    data = [lambda x:x*i for i in range(10)]
    print(data)     # [<function <listcomp>.<lambda> at 0x0000029708933280>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x00000297195063A0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000029719506550>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000029719E15940>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000029719E159D0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000029719E15A60>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000029719E15AF0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000029719E15B80>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000029719E15C10>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000029719E15CA0>]
    print(data[0](2))   # 18
    print(data[0](2) == data[8](2))     # True
    
  4. 請用列表推導式實現,踢出列表中的字串,最終生成一個新的列表儲存。

    data_list = [11,22,33,"alex",455,'eirc']
    new_data_list = [i for i in data_list if type(i) == int] # 請在[]中補充程式碼實現。
    
    # 提示:可以用type判斷型別
    
  5. 請用列表推導式實現,對data_list中的每個元素判斷,如果是字串型別,則計算長度作為元素放在新列表的元素中;如果是整型,則讓其值+100 作為元素放在新的列表的元素中。

    data_list = [11,22,33,"alex",455,'eirc']
    
    new_data_list = [x + 100 if type(x) == int else len(x) for x in data_list] # 請在[]中補充程式碼實現。
    
    # 提示:可以基於三元運算實現
    
  6. 請使用字典推導式實現,將如果列表構造成指定格式字典.

    data_list = [
        (1,'alex',19),
        (2,'老男',84),
        (3,'老女',73)
    ]
    # 請使用推導式將data_list構造生如下格式:
    info_dict = {item[0]: item for item in data_list}
    """
    info_dict = {
        1:(1,'alex',19),
        2:(2,'老男',84),
        3:(3,'老女',73)
    }
    """
    
  7. 有4個人玩撲克牌比大小,請對比字典中每個人的牌的大小,並輸入優勝者的姓名(值大的勝利,不必考慮A)。

    player = {
        "武沛齊":["紅桃",10],
        "alex":["紅桃",8],
        'eric':["黑桃",3],
        'killy':["梅花",12],
    }
    
    data = sorted(player.items(), key=lambda x: x[1][1])
    print(data[-1][0])
    
  8. 請編寫一個生成器函式實現生成n個斐波那契數列的值。

    • 什麼是斐波那契數列?

      前兩個數相加的結果,就是下一個數。
      1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 ...
      
    • 程式碼結構示例,請在此基礎上補充程式碼實現。

      def fib(max_count):
          first = 1
          second = 0
          count = 0
          while count < max_count:
             next_value = first + second
             first = second
             second = next_value
             yield next_value
             count += 1
      
      
      count = input("請輸入要生成斐波那契數列的個數:")
      count = int(count)
      fib_generator = fib(count)
      for num in fib_generator:
          print(num)
      

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