day13 内置函数和推导式

今日概要：

• 匿名函数
• 生成器
• 内置函数
• 附加：推导式，属于数据类型的知识，内部的高级的用法会涉及到【生成器】和【函数】的内容。

1. 匿名函数

传统的函数的定义包括了：函数名 + 函数体。

def send_email():pass# 1. 执行
send_email()
# 2. 函数名作为列表元素
data_list = [send_email, send_email, send_email ]
# 3. 函数名作为参数传递
other_function(send_email)

匿名函数，则是基于lambda表达式实现定义一个没有名字的函数：

data_list = [ lambda x:x+100,  lambda x:x+110, lambda x:x+120 ]print( data_list[0] )

f1 = lambda x:x+100res = f1(100)
print(res)

基于Lambda定义的函数格式为：lambda 参数:函数体

• 参数：支持任意参数。

  lambda x: 函数体
  lambda x1,x2: 函数体
  lambda *args, **kwargs: 函数体
  

• 函数体：只能支持单行的代码。

  def xxx(x):return x + 100lambda x: x + 100
  

• 返回值：默认将函数体单行代码执行的结果返回给函数的执行者。

  func = lambda x: x + 100v1 = func(10)
  print(v1) # 110
  

  def func(a1,a2):return a1 + a2 + 100foo = lambda a1,a2: a1 + a2 + 100
  

小结：在编写匿名函数时，受限于函数体只能写一行，所以匿名函数只能处理非常简单的功能。也因此匿名函数适用于简单的业务处理，可以快速并简单的创建函数。

练习题

根据函数写写出其匿名函数的表达方式

def func(a1,a2):return a1 + a2func = lambda a1,a2: a1+a2

def func(data):return data.replace("苍老师","***")func= lambda data: data.replace("苍老师","***")

def func(data):name_list = data.split(".")return name_list[-1]func = lambda data: data.split(".")[-1]

扩展：三元运算

简单的条件语句，可以基于三元运算实现：

公式：结果 = 条件成立时 if 条件 else 不成立

if "苍老师" in num:data = "臭不要脸"
else:data = "正经人"

data = "臭不要脸" if "苍老师" in num else "正经人"

lambda表达式和三元运算没有任何关系，属于两个独立的知识点。

但是掌握三元运算之后，在编写匿名函数时，就可以处理稍微复杂点的情况了，例如：

func = lambda x: "大了" if x > 66 else "小了"v1 = func(1)
print(v1)       >>输出结果："小了"v2 = func(100)
print(v2)       >>输出结果："大了"

2. 生成器

2.1 定义

生成器是由函数+yield关键字创造出来的写法，在特定情况下，使用生成器可以帮助我们节省内存。

• 生成器函数：函数中有yield存在时，这个函数就叫生成器函数。

  def func():print(111)yield 1
  

  def func():print(111)yield 1print(222)yield 2print(333)yield 3print(444)
  

• 生成器对象：执行生成器函数时，函数内部代码不会执行，且会返回一个生成器对象。

  def func():print(111)yield 1print(222)yield 2print(333)yield 3print(444)data = func()
  print(data)
  >>输出结果：<generator object func at 0x000001673C9F75F0>
  

• 通过next()传入生成器对象，会开始执行生成器函数内部的代码，但遇到yield就会停止，并将yield后面的值返回。

  def func():print(111)yield 1print(222)yield 2print(444)data = func()v1 = next(data)
  print(v1)
  >>输出结果：
  111
  1
  v2 = next(data)
  print(v2)
  >>输出结果：
  222
  2
  v3 = next(data)
  print(v3)
  >>输出结果：
  444
  StopIteration
  

• 生成器函数代码执行完毕或中途遇到return，程序会报错：StopIteration，因此一般情况下，会通过for循环去执行生成器对象。

  data = func()for item in data:print(item)
  

生成器的特点是：记录在函数中的执行位置，下次执行next时，会从上一次的位置基础上再继续向下执行。

2.2 应用场景

• 假设要生成 300w个随机的4位数，并打印出来。

  • 在内存中一次性创建300w个
  • 动态创建，用一个创建一个。

  # 常规方法：(占用内存大)
  import randomdata_list = []
  for i in range(300000000):val = random.randint(1000, 9999)data_list.append(val)# 再使用时，去 data_list 中获取即可。
  # ...
  

  # 使用生成器的方法：(节省内存)
  import randomdef gen_random_num(max_count):counter = 0while counter < max_count:yield random.randint(1000, 9999)counter += 1data_list = gen_random_num(3000000)
  # 后续使用时，去 data_list 中获取即可，使用一次，创建一个随机4位数:
  n1 = next(data_list)
  n2 = next(data_list)
  

• 假设要从某个数据源中获取300w条数据（后期学习操作MySQL 或 Redis等数据源再具体操作，了解思想即可）。
  
  所以，当以后需要我们在内存中创建很多数据时，可以尝试使用生成器函数来实现，以达到节省内存的目的。

2.3 生成器扩展

def func():print(111)v1 = yield 1print(v1)print(222)v2 = yield 2print(v2)print(333)v3 = yield 3print(v3)print(444)data = func()n1 = data.send(None) # 第一次执行生成器函数，send()传入的参数只能为None
print(n1)n2 = data.send(666)       # 第二次继续往下执行生成器函数，send()传入的参数666会先赋值给v1，再执行后续语句
print(n2)n3 = data.send(777)       # 第三次继续往下执行生成器函数，send()传入的参数777会先赋值给v2，再执行后续语句
print(n3)n4 = data.send(888)       # 第四次继续往下执行生成器函数，send()传入的参数888会先赋值给v3，再执行后续语句
print(n4)

3.内置函数

Python内部为我们提供了很多方便的内置函数，在此整理出34个进行讲解：

3.1 第1组（5个）

3.1.1 abs：获取绝对值

v = abs(-10)
print(v)
>>输出结果：10

3.1.2 pow：指数

v1 = pow(2,5) # 2的5次方  2**5
print(v1)
>>输出结果：32

3.1.3 sum：求和

v1 = sum([-11, 22, 33, 44, 55]) # sum()中传入的参数是可以被迭代的数据
print(v1)
>>输出结果：143

3.1.4 divmod：求商和余数

v1, v2 = divmod(9, 2)
print(v1, v2)
>>输出结果：4 1

3.1.5 round：小数点后n位（四舍五入）

v1 = round(4.11786, 2)
print(v1)
>>输出结果：4.12

3.2 第2组（4个）

3.2.1 min：最小值

v1 = min(11, 2, 3, 4, 5, 56)
print(v1)
>>输出结果：2

v2 = min([11, 22, 33, 44, 55]) # min()中的参数是可迭代的数据
print(v2)
>>输出结果：11

# min(可迭代数据，key=含1个参数的函数):
v3 = min([-11, 2, 33, 44, 55], key=lambda x: abs(x))
print(v3)
>>输出结果：2

3.2.2 max:最大值

v1 = max(11, 2, 3, 4, 5, 56)
print(v1)
>>输出结果：56

v2 = max([11, 22, 33, 44, 55])
print(v2)
>>输出结果：55

v3 = max([-11, 22, 33, 44, 55], key=lambda x: x * 10)
print(v3)
>>输出结果：55

3.2.3 all：是否全为True

v1 = all([11,22,44,""])
>>输出结果：False

3.2.4 any：是否存在True

v2 = any([11,22,44,""])
>>输出结果：True

3.3 第3组（3个）

3.3.1 bin：十进制转二进制

3.3.2 oct：十进制转八进制

3.3.3 hex：十进制转十六进制

3.4 第4组（2个）

3.4.1 ord：获取字符对应的unicode码点（十进制）

v1 = ord("轩")
print(v1, hex(v1))
>>输出结果：36713 0x8f69

3.4.2 chr：根据码点（十进制）获取对应字符

v1 = chr(36713)
print(v1)
>>输出结果：轩

3.5 第5组（9个）

3.5.1 int整型

3.5.2 float浮点型

3.5.3 str字符串，unicode编码

3.5.4 bytes字节型，utf-8、gbk编码

v1 = "轩小陌"                    # str类型
v2 = v1.encode('utf-8')              # bytes类型
v3 = bytes(v1,encoding="utf-8")     # bytes类型
>>输出结果：
b'\xe8\xbd\xa9\xe5\xb0\x8f\xe9\x99\x8c'
b'\xe8\xbd\xa9\xe5\xb0\x8f\xe9\x99\x8c'

3.5.5 bool布尔型

3.5.6 list列表

3.5.7 dict字典

3.5.8 tuple元组

3.5.9 set集合

3.6 第6组（13个）

3.6.1 len：获取长度

3.6.2 print：输出

3.6.3 input：输入

3.6.4 open：打开

3.6.5 type：获取数据类型

v1 = "123"
print(type(v1))
>>输出结果：<class 'str'>

3.6.6 range

3.6.7 enumerate

v1 = ["轩小陌", "alex", 'root']
for num, value in enumerate(v1, 1):print(num, value)
>>输出结果：
1 轩小陌
2 alex
3 root

3.6.8 id：获取内存地址

3.6.9 hash：获取哈希值

v1 = hash("轩小陌")
>>输出结果：5495014386555194810

3.6.10 help：帮助信息

help(random)

3.6.11 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)
>>输出结果：
(11, 55, 10)
(22, 66, 20)
(33, 77, 30)
(44, 88, 40)

3.6.12 callable：是否可执行(即后面是否可以加括号)

v1 = "轩小陌"
v2 = lambda x: x
def v3():passprint(callable(v1))
print(callable(v2))
print(callable(v3))
>>输出结果：
False
True
True

3.6.13 sorted：排序

v1 = sorted([11,22,33,44,55])
print(v1)
>>输出结果：
[11, 22, 33, 44, 55]v2 = sorted([11,22,33,44,55],reverse=True)
print(v2)
>>输出结果：
[55, 44, 33, 22, 11]

info = {"轩小陌": {'id': 10,'age': 119},"root": {'id': 20,'age': 29},"seven": {'id': 9,'age': 9},"admin": {'id': 11,'age': 139},
}
# 按info中每个值中的'id'的值进行排序：
result = sorted(info.items(), key=lambda x: x[1]['id'])
print(result)
>>输出结果：
[('seven', {'id': 9, 'age': 9}), ('轩小陌', {'id': 10, 'age': 119}), ('admin', {'id': 11, 'age': 139}), ('root', {'id': 20, 'age': 29})
]

data_list = ['1-5 编译器和解释器.mp4','1-17 今日作业.mp4','1-9 Python解释器种类.mp4','1-16 今日总结.mp4','1-2 课堂笔记的创建.mp4','1-15 Pycharm使用和破解（win系统）.mp4','1-12 python解释器的安装（mac系统）.mp4','1-13 python解释器的安装（win系统）.mp4','1-8 Python介绍.mp4', '1-7 编程语言的分类.mp4','1-3 常见计算机基本概念.mp4','1-14 Pycharm使用和破解（mac系统）.mp4','1-10 CPython解释器版本.mp4','1-1 今日概要.mp4','1-6 学习编程本质上的三件事.mp4','1-18 作业答案和讲解.mp4','1-4 编程语言.mp4','1-11 环境搭建说明.mp4'
]
result = sorted(data_list, key=lambda x: int(x.split(' ')[0].split("-")[-1]) )
print(result)
>>输出结果：
['1-1 今日概要.mp4', '1-2 课堂笔记的创建.mp4', '1-3 常见计算机基本概念.mp4', '1-4 编程语言.mp4', '1-5 编译器和解释器.mp4', '1-6 学习编程本质上的三件事.mp4', '1-7 编程语言的分类.mp4', '1-8 Python介绍.mp4', '1-9 Python解释器种类.mp4', '1-10 CPython解释器版本.mp4','1-11 环境搭建说明.mp4','1-12 python解释器的安装（mac系统）.mp4', '1-13 python解释器的安装（win系统）.mp4','1-14 Pycharm使用和破解（mac系统）.mp4', '1-15 Pycharm使用和破解（win系统）.mp4', '1-16 今日总结.mp4', '1-17 今日作业.mp4', '1-18 作业答案和讲解.mp4'
]

4.推导式

推导式是Python中提供了一个非常方便的功能，可以让我们通过一行代码实现创建list、dict、tuple、set 的同时初始化一些值。

如：创建一个列表，并在列表中初始化：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9…299 整数元素：

# 常规方式：
data = []
for i in range(300):data.append(i)
# 列表推导式：
data = [i for i in range(300)]

4.1 列表推导式

num_list = [ i for i in range(10)]
print(num_list)
>>输出结果：
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]num_list = [ [i,i] for i in range(10)]
print(num_list)
>>输出结果：
[[0, 0], [1, 1], [2, 2], [3, 3], [4, 4], [5, 5], [6, 6], [7, 7], [8, 8], [9, 9]]num_list = [ [i,i] for i in range(10) if i > 6 ]
print(num_list)
>>输出结果：
[[7, 7], [8, 8], [9, 9]]

4.2 集合推导式

num_set = { i for i in range(5)}
print(num_list)
>>输出结果：
{0, 1, 2, 3, 4}num_set = { (i,i,i) for i in range(5)}
print(num_list)
>>输出结果：
{(2, 2, 2), (0, 0, 0), (3, 3, 3), (4, 4, 4), (1, 1, 1)}num_set = { (i,i,i) for i in range(5) if i>3}
print(num_list)
>>输出结果：
{(4, 4, 4)}

4.3 字典推导式

num_dict = { i:i for i in range(10)}
print(num_dict)
>>输出结果：
{0: 0, 1: 1, 2: 2, 3: 3, 4: 4}num_dict = { i:(i,11) for i in range(10)}
print(num_dict)
>>输出结果：
{0: (0, 11), 1: (1, 11), 2: (2, 11), 3: (3, 11), 4: (4, 11)}num_dict = { i:(i,11) for i in range(10) if i>7}
print(num_dict)
>>输出结果：
{3: (3, 11), 4: (4, 11)}

4.4 元组推导式，不同于其他类型。

# 不会立即执行内部循环去生成数据，而是得到一个生成器。
data = (i for i in range(10))
print(data)
>>输出结果：
<generator object <genexpr> at 0x0000022978E475F0>
for item in data:print(item)
>>输出结果：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

推导式练习题

1. 去除列表中每个元素的 .mp4后缀。

   data_list = ['1-5 编译器和解释器.mp4','1-17 今日作业.mp4','1-9 Python解释器种类.mp4','1-16 今日总结.mp4','1-2 课堂笔记的创建.mp4','1-15 Pycharm使用和破解（win系统）.mp4','1-12 python解释器的安装（mac系统）.mp4','1-13 python解释器的安装（win系统）.mp4','1-8 Python介绍.mp4', '1-7 编程语言的分类.mp4','1-3 常见计算机基本概念.mp4','1-14 Pycharm使用和破解（mac系统）.mp4','1-10 CPython解释器版本.mp4','1-1 今日概要.mp4','1-6 学习编程本质上的三件事.mp4','1-18 作业答案和讲解.mp4','1-4 编程语言.mp4','1-11 环境搭建说明.mp4'
   ]result = [ item.rsplit('.',1)[0] for item in data_list]
   

2. 将字典中的元素按照 键-值格式化，并最终使用 ;连接起来。

   info = {"name":"轩小陌","email":"xxx@live.com","gender":"男",
   }result = ';'.join([f'{key}-{value}' for key, value in info.items()])
   

3. 将字典按照键从小到大排序，然后在按照如下格式拼接起来。（微信支付API内部处理需求）

   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)
   >>输出结果：
   appid=wx55cca0b94f723dc7&mch_id=1526049051&nonce_str=sdfdffd&out_refund_no=12323&out_trade_no=ffff&refund_fee=10000&sign_type=MD5&total_fee=9901
   

4. 看代码写结果

   def func():print(123)data_list = [func for i in range(10)]
   print(data_list)
   >>输出结果：
   [<function func at 0x000001883795F280>, <function func at 0x000001883795F280>, <function func at 0x000001883795F280>, <function func at 0x000001883795F280>, <function func at 0x000001883795F280>, <function func at 0x000001883795F280>, <function func at 0x000001883795F280>, <function func at 0x000001883795F280>, <function func at 0x000001883795F280>, <function func at 0x000001883795F280>]
   

5. 看代码写结果

   def func(num):return num + 100data_list = [func(i) for i in range(10)]
   print(data_list)
   >>输出结果：
   [100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109]
   

6. 看代码写结果（执行出错，通过他可以让你更好的理解执行过程）

   def func(x):return x + idata_list = [func for i in range(10)]val = data_list[0](100)
   print(val)
   >>输出结果：
   报错，func中的i的作用域与列表推导式的作用域不同
   

7. 看代码写结果（新浪微博面试题）

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

4.5 推导式扩展

1. 推导式支持嵌套

   data = []
   for i in range(10):for j in range(5):data.append( (i,j) )data = [ (i, j) for i in range(10) for j in range(5)]
   

   # 一副扑克牌poker_list = [ (color,num) for num in range(1,14) for color in ["红桃", "黑桃", "方片", "梅花"]]poker_list = [ [color, num] for num in range(1, 14) for color in ["红桃", "黑桃", "方片", "梅花"]]print(poker_list)
   

2. 烧脑面试题

   def num():return [lambda x: i * x for i in range(4)]result = [m(2) for m in num()]
   print(result)
   >>输出结果：
   [6, 6, 6, 6]--> 过程分析：
   1. 执行num()并获取返回值：
   for i in range(4):lambda x: i * x
   >>返回结果：[lambda x: 3 * x,lambda x: 3 * x,lambda x: 3 * x,lambda x: 3 * x
   ]
   2. for循环返回的列表，并对每个元素传入参数2，执行lambda函数:
   for m in num():m(2)
   >>返回结果：[6, 6, 6, 6]
   

   def num():return (lambda x: i * x for i in range(4))result = [m(2) for m in num()]  # [0,2,4,6 ]
   print(result)--> 过程分析：
   1. 执行num()并获取返回值：
   >>返回结果：
   生成器对象：<generator object num.<locals>.<genexpr> at 0x0000029B931EFAC0>
   2. for循环返回的生成器对象，每循环一次，生成器内部也循环一次，生成一个lambda函数，接着传入参数2，执行lambda函数:
   >>返回结果：[0, 2, 4, 6]
   

今日总结

1. 匿名函数，基于lambda表达式实现一行代码创建一个函数，一般用于编写简单的函数。
2. 三元运算，用一行代码实现处理简单的条件判断和赋值。
3. 生成器，函数中如果yield关键字
   • 生成器函数
   • 生成器对象
   • 执行生成器函数中的代码：
     • next
     • for循环（常用）
     • send
4. 常用内置函数（34个）
5. 推导式
   • 常规推导式
   • 推导式扩展

今日作业

1. 看代码写结果

   v = [ lambda :x  for x in range(10)]
   print(v)
   print(v[0])
   print(v[0]())>>输出结果：
   [<function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D1F0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D280>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D310>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D3A0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D430>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D4C0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D550>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D5E0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D670>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D700>
   ]
   <function <listcomp>.<lambda> at 0x000001E781A0D1F0>
   9
   

2. 看代码写结果

   v = [i for i in range(10,0,-1) if i > 5]
   print(v)>>输出结果：
   [10, 9, 8, 7, 6]
   

3. 看代码写结果

   data = [lambda x:x*i for i in range(10)]
   print(data)
   print(data[0](2))
   print(data[0](2) == data[8](2))>>输出结果：
   [<function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D1F0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D280>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D310>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D3A0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D430>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D4C0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D550>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D5E0>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D670>, <function <listcomp>.<lambda> at 0x0000012031D5D700>
   ]
   18
   True
   

4. 请用列表推导式实现，踢出列表中的字符串，最终生成一个新的列表保存。

   data_list = [11,22,33,"alex",455,'eirc']
   # 请在[]中补充代码实现（提示：可以用type判断类型）：
   new_data_list = [item for item in data_list if type(item) == int]
   

5. 请用列表推导式实现，对data_list中的每个元素判断，如果是字符串类型，则计算长度作为元素放在新列表的元素中；如果是整型，则让其值+100 作为元素放在新的列表的元素中。

   data_list = [11,22,33,"alex",455,'eirc']
   # 请在[]中补充代码实现（提示：可以基于三元运算实现）：
   new_data_list = [len(item) if type(item) == str else item + 100 for item in data_list]
   

6. 请使用字典推导式实现，将如果列表构造成指定格式字典.

   data_list = [(1,'alex',19),(2,'老男',84),(3,'老女',73)
   ]# 请使用推导式将data_list构造生如下格式：
   """
   info_dict = {1:(1,'alex',19),2:(2,'老男',84),3:(3,'老女',73)
   }
   """
   info_dict = {item[0]: item for item in data_list}
   

7. 有4个人玩扑克牌比大小，请对比字典中每个人的牌的大小，并输入优胜者的姓名（值大的胜利，不必考虑A）。

   player = {"轩小陌":["红桃",10],"alex":["红桃",8],'eric':["黑桃",3],'killy':["梅花",12],
   }winner = sorted(player.items(),key=lambda x: x[1][1])[-1][0]
   print(winner)
   >>输出结果：
   killy
   

8. 尽量多的列举你记得的内置函数？

   abs,pow,sum,divmod,round,min,max,all,any,bin,oct,hex,ord,chr,int,float,str,bytes,bool,list,dict,tuple,set,len,print,input,open,type,range,enumerate,id,hash,help,zip,callable,sorted...
   

9. 请编写一个生成器函数实现生成n个斐波那契数列的值。

   • 什么是斐波那契数列？

     前两个数相加的结果，就是下一个数。
     1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 ...
     

   • 代码结构示例，请在此基础上补充代码实现。

     def fib(max_count):first = 1second = 0counter = 0while counter < max_count:data = first + secondfirst = secondsecond = datayield datacounter += 1count = input("请输入要生成斐波那契数列的个数：")
     count = int(count)
     fib_generator = fib(count)
     for num in fib_generator:print(num)
     

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