Функции
высшего порядка

Категория

Функции

Уровень

Средний

Связанные темы

def, return, коллекции, итераторы

Зачем это знать

Передавать программе правило обработки данных

§1Что значит «высшего порядка»

Функция высшего порядка принимает другую функцию как аргумент или возвращает функцию как результат. Переданная функция описывает не готовое значение, а правило вычисления.

общая_операция(правило, данные)
                │        └─ что обрабатывать
                └────────── как обрабатывать

§2Передача функции без вызова

Скобки вызывают функцию. Поэтому apply_twice(double, 5) передаёт саму функцию double, а внутри apply_twice она вызывается два раза.

def double(number):
    return number * 2

def apply_twice(operation, value):
    return operation(operation(value))

print(apply_twice(double, 5))

20

§3Функция как результат

Внешняя функция может подготовить и вернуть внутреннюю функцию. Возвращаемое правило запоминает выбранный множитель.

def make_multiplier(factor):
    def multiply(number):
        return number * factor
    return multiply

double = make_multiplier(2)
triple = make_multiplier(3)
print(double(5), triple(5))

10 15

§4map(): преобразование элементов

map(function, iterable) вызывает функцию для каждого элемента и выдаёт результаты в том же порядке.

def square(number):
    return number ** 2

numbers = [1, 2, 3, 4]
result = map(square, numbers)
print(list(result))

[1, 4, 9, 16]

Другой практический пример — преобразование строк в числа: list(map(int, ["1", "2", "3"])).

§5map() возвращает итератор

map() не создаёт готовый список. Он выдаёт значения по мере перебора и после полного чтения исчерпывается.

def double(number):
    return number * 2

result = map(double, [1, 2, 3])
print(list(result))
print(list(result))

[2, 4, 6]
[]

§6Несколько источников в map()

Если передать несколько итерируемых объектов, функция получит по одному аргументу из каждого. Перебор закончится вместе с самым коротким источником.

def add(left, right):
    return left + right

left = [1, 2, 3]
right = [10, 20, 30]
print(list(map(add, left, right)))

[11, 22, 33]

§7filter(): отбор элементов

filter(function, iterable) сохраняет исходный элемент, если функция вернула истинное значение.

def is_even(number):
    return number % 2 == 0

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
result = filter(is_even, numbers)
print(list(result))

[2, 4]

§8filter(None, ...)

Если вместо функции передать None, останутся только истинные элементы. Ноль, пустая строка, False и None будут удалены.

data = [0, 1, False, 2, "", 3, None]
print(list(filter(None, data)))

[1, 2, 3]

§9sorted() и функция key

sorted(iterable, key=function) вызывает key для каждого элемента и сравнивает полученные ключи. Сами элементы остаются в результате целиком.

words = ["python", "go", "java"]
result = sorted(words, key=len)
print(result)

['go', 'java', 'python']

§10map(), filter() или включение

Одинаковую задачу часто можно записать несколькими способами. Включение удобно, когда преобразование или условие короткое. map() и filter() выразительны, когда уже существует хорошо названная функция.

def is_even(number):
    return number % 2 == 0

numbers = [1, 2, 3, 4]
through_filter = list(filter(is_even, numbers))
through_comp = [number for number in numbers if is_even(number)]
print(through_filter == through_comp)

True

§11Частые ошибки

§12Проверьте себя

§13Шпаргалка

Итог главы

Функции высшего порядка принимают или возвращают функции. map() применяет правило к каждому элементу, filter() оставляет элементы по условию, а sorted(..., key=...) вычисляет ключ сортировки. map() и filter() возвращают исчерпаемые итераторы.