Елементи функціонального програмування презентация

порядку, каррінг функцій
Декоратори
Функції filter, map, reduce
Модулі functools, оператор, itertools

в якій процес обчислення трактується як обчислення значень функцій в математичному розумінні останніх (на відміну від функцій як підпрограм в процедурному програмуванні).
Функціональне програмування передбачає обходитися обчисленням результатів функцій від вихідних даних і результатів інших функцій, і не передбачає явного зберігання стану програми. Відповідно, не передбачає воно і змінність цього стану (на відміну від імперативного, де однією з базових концепцій є змінна, що зберігає своє значення і дозволяє змінювати його в міру виконання алгоритму)

стану функцій
Функції як об'єкти першого класу
Імутабельність (незмінюваність) даних
Використання функцій вищого порядку
Каррінг і часткове застосування функцій

може бути збережений в змінній або структурах даних;
може передаватися в функцію як аргумент;
може бути повернутий з функції як результат;
може бути створений під час виконання програми;
внутрішньо самоідентифікований (незалежний від іменування).
Термін «об'єкт» використовується тут в загальному сенсі, і не обмежується об'єктами мови програмування.
В Python, як і в функціональних мовах, функції є об'єктами першого класу.

return x*y
def div(x,y):
return x/y

'*' : mul,
'/' : div,
'^' : pow}

number: '))
result = operations[operation](first,second)
print('Result:',result)

y: x + y

'-' : lambda x, y : x-y,
'*' : lambda x, y : x*y,
'/' : lambda x, y : x/y,
'^' : pow}

на змінні, оголошені поза тілом цієї функції в навколишньому коді і які не є її параметрами.
У разі замикання посилання на змінні зовнішньої функції дійсні всередині вкладеної функції до тих пір, поки працює вкладена функція, навіть якщо зовнішня функція закінчила роботу, і змінні вийшли з області видимості.
Замикання пов'язує код функції з її лексичним оточенням (місцем, в якому вона визначена в коді). Лексичні змінні замикання відрізняються від глобальних змінних тим, що вони не займають глобальний простір імен. Від змінних в об'єктах вони відрізняються тим, що прив'язані до функцій, а не об'єктів.
В Python будь-які функції (в тому числі і лямбда - вирази), оголошені всередині інших функцій, є повноцінними замиканнями.

return two_add

print(add(402)(45))

аргументів інші функції або повертає іншу функцію в якості результату. Основна ідея полягає в тому, що функції мають той же статус, що й інші об'єкти даних.
Каррінг (currying) - перетворення функції від багатьох аргументів на функцію, що бере свої аргументи по одному. Це перетворення було введено М. Шейнфінкель і Г. Фреге і отримало свою назву на честь Х. Каррі.

return two_add

add_to_ten=add(10)
print(add_to_ten(2))
print(add_to_ten(12.5))

lambda head: '' if head is None \
else str(head['value'])+' ' +to_string(head['next'])

values = elem(1,elem(2,elem(3,None)))
print(to_string(values))

(або клас) і повертає нову, модифіковану функцію (або клас), яка її замінює.
Крім того, поняття функцій вищого порядку часто застосовується і для створення декораторів: часто потрібно, щоб декоратор брав ще якісь параметри, крім об'єкта що модифікується. В такому випадку створюється функція, що створює і повертає декоратор, а при застосуванні декоратора замість вказівки імені функції-декоратора дана функція викликається.

function says:')
fn(*args, **kwargs)
print()
return decorated_fn

def hello():
print('Hello!')

#hello = decorator(hello)
hello()

function says:')
fn(*args, **kwargs)
print()
return decorated_fn

@decorator
def hello():
print('Hello!')
hello()

мові програмування LISP, які приймають функцію і послідовність, є map, filter і reduce.
map застосовує функцію до кожного елементу послідовності. В Python 2 повертає список, в Python 3 - об'єкт-ітератор.
filter залишає лише ті елементи послідовності, для яких задана функція істинна. В Python 2 повертає список, в Python 3 - об'єкт-ітератор.
reduce (в Python 2 вбудована, в Python 3 знаходиться в модулі functools) приймає функцію від двох аргументів, послідовність і опціональне початкове значення і обчислює згортку (fold) послідовності як результат послідовного застосування даної функції до поточного значення (так званому акумулятору) і наступному елементу послідовності.

x: x**2, values):
print(square)

square = list(map(lambda x: x**2, values))
print(square)

-3, 8]
positive_numbers = filter(lambda x: x > 0, numbers)
print(list(positive_numbers))

-2]

product = reduce(lambda x, y: x * y, numbers)
print(product)

з них :
lru_cache - декоратор, який кешує значення функцій, які не змінюють свій результат при незмінних аргументах; корисний для кешування даних, мемоізаціі (збереження результатів для повернення без обчислення функції) значень рекурсивних функцій (наприклад, такого типу, як функція обчислення n - го числа Фібоначчі) і т. д .;
partial - часткове застосування функції (виклик функції з меншою кількістю аргументів, ніж вона очікує, і отримання функції, яка приймає параметри що залишилися).

return 1
else:
return fibonacci(index - 1) + fibonacci(index - 2)

for i in range(1, 1000):
print(fibonacci(i))

ітераторів. Деякі з них :
product - декартовій добуток ітераторів (для уникнення вкладених циклів for);
permutations - генерація перестановок;
combinations - генерація сполучень;
combinations_with_replacement - генерація розміщень;
chain - поєднання декількох ітераторів в один;
takewhile - отримання значень послідовності, поки значення функції - предиката для її елементів істинно;
dropwhile - отримання значень послідовності починаючи з елемента, для якого значення функції - предиката перестане бути істинно.

in range(1,5):
#for i, j in product(range(1,5),range(1,5)):
print('{}x{}={}'.format(i,j,i*j))

combinations_with_replacement

print(list(permutations('ABC', 2)))
print()

print(list(combinations('ABC', 2)))
print()

print(list(combinations_with_replacement('ABC', 2)))

1]
predicate = lambda x: x < 5

for value in takewhile(predicate, numbers):
print(value)

print()

for value in dropwhile(predicate, numbers):
print(value)

[2, 4, 8, 9, 1])))

print(reduce(mul, [3, 4, 5]))

print(list(filter(partial(le, 5), [5, 4, 8, 1, 3, 10])))