Python中的高阶函数(funciton)的使用：传递函数、返回函数等高级技巧

高阶函数(funciton)是Python中非常常用的一种函数，它可以接受另一个函数作为参数，或者将函数作为返回值返回。高阶函数可以让我们的代码更加灵活和简洁。

一、 传递函数

1.1 在Python中，我们经常需要对一个序列进行操作，而这些操作有时候是非常相似的，例如计算一个序列中所有元素的和，或者对所有元素进行统一的操作。此时，可以使用高阶函数将操作函数作为参数传递给其他函数。

示例1：使用reduce函数计算列表中所有元素的和

from functools import reduce

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

# 定义一个函数，用于计算两个数的和
def add(x, y):
    return x + y

# 使用reduce函数，将列表中所有元素求和
sum = reduce(add, lst)

print(sum)

输出结果为：15

在上述示例中，我们定义了一个函数add，用于计算两个数的和。然后，我们使用reduce函数将add函数作为参数传递给它，从而计算列表中所有元素的和。

1.2 高阶函数可以让我们更加灵活地对序列进行操作，例如，我们可以通过传递不同的函数，对序列进行不同的操作。

示例2：

# 定义一个函数，用于将字符串转换为整型
def str2int(s):
    def fn(x, y):
        return x * 10 + y
    def char2num(s):
        return { '0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9 }[s]
    return reduce(fn, map(char2num, s))

# 将字符串 '1234' 转换为整型 1234
num = str2int('1234')

print(num)

输出结果为：1234

在上述示例中，我们定义了一个函数str2int，它将字符串转换为整型。这个函数将一个字符转换为一个数字，然后使用reduce函数将所有数字合并为一个整型。通过这种方式，我们可以使用同样的函数，对不同的序列进行不同的操作。

二、 返回函数

2.1 高阶函数不仅可以接受函数作为参数，还可以将函数作为返回值返回。这种技巧称为“闭包(closure)”。

示例3：

def count():
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        def f(i):
            def g():
                return i * i
            return g
        fs.append(f(i))
    return fs

f1, f2, f3 = count()

print(f1())
print(f2())
print(f3())

输出结果为：

1

4

9

在示例3中，我们定义了一个函数count，它返回一个列表，列表中包含了三个函数。每个函数都有一个嵌套的函数g，在g中使用了一个外部变量i。我们通过对count函数的调用，获得了这三个函数，并分别对它们进行了调用。在这个过程中，三个函数分别返回了1、4、9，它们都使用了它们自己的版本的i变量。

三、 回调函数

3.1 在Python中，我们还可以使用回调函数(callback)。回调函数是一种特殊的函数，它是将一个函数作为参数传递给另一个函数，并在特定情况下被调用。回调函数可以让我们更加方便地控制程序的行为。

示例4：

# 定义一个函数，用于过滤出所有偶数
def is_even(x):
    return x % 2 == 0

# 定义一个函数，用于过滤出所有奇数
def is_odd(x):
    return x % 2 == 1

# 定义一个函数，用于过滤列表中的元素
def filter_list(lst, f):
    return list(filter(f, lst))

lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

# 输出所有偶数
print(filter_list(lst, is_even))

# 输出所有奇数
print(filter_list(lst, is_odd))

输出结果为：

[2, 4, 6, 8]

[1, 3, 5, 7, 9]

在示例4中，我们定义了一个函数filter_list，它接受一个列表和一个函数作为参数，用于过滤列表中的元素。我们定义了两个过滤函数，分别用于过滤出偶数和奇数。通过将这两个函数作为参数传递给filter_list函数，我们可以方便地控制程序的行为。

总结：

高阶函数是Python中非常常用的一种函数，它可以接受另一个函数作为参数，或者将函数作为返回值返回。高阶函数可以让我们的代码更加灵活和简洁。传递函数、返回函数和回调函数是高阶函数最常用的技巧。通过使用高阶函数，我们可以方便地对序列进行操作，并方便地控制程序的行为。