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递归算法常用来解决结构相似的问题。
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所谓结构相似,是指构成原问题的子问题与原问题在结构上相似,可以用类似的方法解决。具体地,整个问题的解决,可以分为两部分:第一部分是一些特殊情况,有直接的解法;第二部分与原问题相似,但比原问题的规模小,并且依赖第一部分的结果。
本质上,递归是把一个不能或不好解决的大问题转化成一个或几个小问题,再把这些小问题进一步分解成更小的问题,直至每个小问题都可以直接解决。
实际上,递归会将前面所有调用的函数暂时挂起,直到递归终止条件给出明确的结果后,才会将所有挂起的内容进行反向计算。其实,递归也可以看作是一种反向计算的过程,前面调用递归的过程只是将表达式罗列出来,待终止条件出现后,才依次从后向前倒序计算前面挂起的内容,最后将所有的结果一起返回。
将函数作为参数传入,这样的函数称为高阶函数。 函数式编程就是指这种高度抽象的编程范式。
变量可以指向函数,函数的参数能接收变量,那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数,这种函数就称之为高阶函数。如下所示:
map(fun, lst),将传入的函数变量func作用到lst变量的每个元素中,并将结果组成新的列表返回。
定义一个匿名函数并调用,定义格式如--lambda arg1,arg2…:表达式
reduce把一个函数作用在一个序列[x1, x2, x3, …]上,这个函数必须接收两个参数,reduce把结果继续和序列的下一个元素做累积计算。
filter() 函数用于过滤序列,过滤掉不符合条件的元素,返回由符合条件元素组成的新列表。
闭包的定义?闭包本质上就是一个函数
如何创建闭包?
如何使用闭包?典型的使用场景是装饰器的使用。
global与nonlocal的区别:
简单的使用如下:
偏函数主要辅助原函数,作用其实和原函数差不多,不同的是,我们要多次调用原函数的时候,有些参数,我们需要多次手动的去提供值。
而偏函数便可简化这些操作,减少函数调用,主要是将一个或多个参数预先赋值,以便函数能用更少的参数进行调用。
我们再来看一下偏函数的定义:
类func = functools.partial(func, *args, **keywords)
我们可以看到,partial 一定接受三个参数,从之前的例子,我们也能大概知道这三个参数的作用。简单介绍下:
总结
本文是对Python 高阶函数相关知识的分享,主题内容总结如下:
一、实例方法,类方法,静态方法
我们首先写一个类,里面包含这三种方法。
可以看到,我们用到了两个装饰器。
我们用类和实例分别调用下类方法
我们用类和实例分别调用下静态方法
静态方法其实就是把一个普通的函数写在类里,与直接在外层写一个函数是一样的,本质上是一个函数。
为了方便理解,我们分别打印下这些方法的类型
通过type()查看对象是方法还是函数
此外,还可以通过inspect模块判断某个对象是否是某种类型,返回布尔值。
用法
小Tips:概念理解
直接def定义的,我们叫做函数
把函数放到类里,我们叫做方法
方法可以通过装饰器staticmethod转为(放在方法里的)函数
继承
一个类继承另一个类时,会自动获得另一个类的所有属性和方法,被继承的类称之为父类,新类称为子类。子类拥有父类所有的属性和方法,并且可以定义自己的属性和方法
我们以上边的Rectangle类为父类来试一下
1)完全继承
可以看到,子类完全继承父类后,可以直接调用父类的所有方法。
2)部分继承
部分继承:继承父类后,修改父类的同名方法
我们试一下,Square继承Rectangle后,修改__init__()方法
3)拓展父类的方法
在保留父类中某个方法的代码同时,对方法进行拓展
可以在方法中加入"super().方法名"来实现
4)@property
变量可以指向函数,函数的参数可以接收变量,那么函数可以接收另一个函数作为参数,这种函数称为高阶函数。
1、把函数作为实参;2、把函数作为返回值。
python高阶函数有哪些?
map函数
map()是python内置的高阶函数,它接收两个参数,一个是函数,一个是序列,map将传入的函数依次作用到序列的每个元素,并且把结果作为新的列表返回。
filter函数
filter()同样也是接收一个函数和一个序列,和map()不同的是,filter函数把传入的函数依次作用于每个元素,然后返回返回值是True的元素。
reduce函数
reduce()把一个函数作用到一个序列上,这个函数必须接收两个参数,reduce把结果和序列的下一个元素做累积计算。
lambda函数
lambda()有时候传参数时不需要显示自定义的函数,直接传入匿名函数更方便;冒号前面的X,y表示函数参数,匿名函数不需要担心函数名的冲突,匿名函数也是一个函数对象,可以吧匿名函数赋值给一个变量,再利用变量来调用函数,匿名函数也可以作为返回值返回。
sorted函数
sorted()作为python内置高阶函数之一,其功能是对序列(列表、元组、字典、集合、字符串)进行排序。
下面是笔者的个人理解: 把计算出的值存在函数内部(当然不止尾递归)是其计算方法,从而不用在栈中去创建一个新的,这样就大大节省了空间。函数调用中最后返回的结果是单纯的递归函数调用(或返回结果)就是尾递归。
实例还是和笔者的上一篇文章相同,建议读者阅读 Python —— 递归
常规递归阶乘:
我们来看一下执行过程:
但是如果把上面的函数写成如下形式:
我们再看下执行过程:
很直观的就可以看出,这次的 factorial 函数在递归调用的时候不会产生一系列逐渐增多的中间变量了,而是将状态保存在 acc 这个变量中。而这种形式的递归,就叫做尾递归。
常规递斐波那契数列:
而尾递归:
一下子就充满了逼格,还高效了许多,何乐而不为呢!