一文掌握python函数式编程及应用实例（超详细及超多应用实例）(一)

函数式编程（Functional Programming）是一种强大的编程范式，它强调程序执行的计算逻辑通过“函数”进行描述，而非基于指令或者对状态变化的改变。这种编程风格提倡将计算视为数学函数的应用，并且充分利用了高阶函数、闭包、匿名函数（Lambda表达式）、纯函数等概念，使得代码更为简洁、易于理解和测试。

一.基本定义

• 1）无参数、无返回值的函数：

def my_function():
    # 执行一些操作
    pass

• 2）带参数、无返回值的函数：

  def greet(name):
      print(f"Hello, {name}!")
  
  
  name = greet('JACK')  # print打印出Hello, JACK!
  print(name)  # 函数本身没有return, 打印出None

• 3）带参数、有返回值的函数：

def add_numbers(a, b):
    result = a + b
    return result

num = add_numbers(1, 2)
print(num)  # 3

二.默认参数值：

• 可以给函数参数设置默认值，使得调用时可以省略这些参数：

def power(base, exponent=2):
    return base ** exponent


print(power(2))  # 4

print(power(2, 3))  # 8

三.可变数量参数：

• 1）使用星号 * 收集位置参数为元组：

  例1：
  def func(*args):
      for i in args:
          print(i)
  
  func(1, 2, 3)  
  # 输出：1 2 3
  
  
  例2：
  func(1, (2, 3))  
  # 输出：1 (2, 3)
  
  
  例3：
  def sum_all(*args):
      total = 0
      for arg in args:
          total += arg
      return total
  
  print(sum_all(1, 2, 3))  
  # 输出：6
  
  
  例4：
  # 带有关键字参数
  def func(a=1, *args):
      print(f'a: {a}')
      for i in args:
          print(i)
  
  func(1, 2, 3)  
  # 输出： a: 1, 2, 3
  
  
  例5：
  # 使用解包传参
  def func(*args):
      for i in args:
          print(i)
  
  func(*(1, 2, 3))  # *这里代表解包, 
  
  # 输出：1 2 3
  
  
  例6：
  星号（*）运算符用于收集剩余元素
  def func(a, b, *args):
      print(a, b, args)
  
  func(1, 2, 3, 4, 5)  
  # 输出：1 2 (3, 4, 5)
  

• 2）使用双星号 ** 收集关键字参数为字典：

例1：
def func(**kwargs):
    print(kwargs)

# 调用函数并传入多个关键字参数
func(name='Alice', age=30, job='Engineer')

# 输出：
# {'name': 'Alice', 'age': 30, 'job': 'Engineer'}


例2：
data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}
# 参数是位置参数, key必须和参数一致
def func(name, age, job):
    print(f"Name: {name}, Age: {age}, Job: {job}")

# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(**data)

# 输出：
# Name: Bob, Age: 40, Job: Manager


例3：
data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}
# 参数是关键字参数, key必须和参数一致
def func(name=1, age=2, job=3):
    print(f"Name: {name}, Age: {age}, Job: {job}")

# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(**data)

# 输出：
# Name: Bob, Age: 40, Job: Manager


例4：
同时有位置参数和关键字可变参数

data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}

def func(a, **kwargs):
    print(a)
    print(kwargs)
# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(1, **data)

# 输出：
# 1
# {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}


例5：
同时有关键字参数和关键字可变参数

data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}

def func(a=1, **kwargs):
    print(a)
    print(kwargs)
# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(1, **data)

# 输出：
# 1
# {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}

例6：
同时有关键字参数，可变参数，可变关键字参数

args = [3, 4, 5]
data = {'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}

def func(a=1, *args, **kwargs):
    print(a)
    print(args)
    print(kwargs)
# 使用双星号解包将字典作为关键字参数传递给另一个函数
func(1, *args, **data)

# 输出：
1
(3, 4, 5)
{'name': 'Bob', 'age': 40, 'job': 'Manager'}

四.组合使用：

同时使用位置参数、默认参数、可变数量参数以及关键字参数：

在指定关键字-only参数时，需要遵循特定的顺序规则：