Informatika2-2013/Gyakorlat14
Tartalomjegyzék |
Gyakorlat anyaga
A függvényközpontú programozás klasszikus elemei a Pythonban
A lambda kifejezések névtelen függvények, alakjuk:
lambda paraméterek: kifejezés
ahol a paraméterek egy esetleg üres lista, a kifejezés pedig egy elágazást, ciklust, return vagy yield utasítást nem tartalmazó (de esetleg feltételes) kifejezés lehet. Előnyük, hogy csak kifejezések, ezért más kifejezésekben is szerepelhetnek, és ha nem szükséges, nem kell nevet adni nekik. Csak nagyon egyszerű (félsoros) függvényekre használjuk!
lambda x: x ** 2 lambda x: "pozitív" if x > 0 else "nem pozitív" lambda x, y: x + y
A ciklusok elkerülésére három egyszerű ,,klasszikus függvény szolgál:
- megfeleltetés -- egy függvény egy bejárható (iterable) objektum minden elemére hat: map()
map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4]) # [1, 4, 9, 16] map(lambda x, y: x + y, [1, 2, 3, 4], [0, 10, 100, 1000]) # [1, 12, 103, 1004]
- szűrés -- egy bejárható objektumnak csak azokat az elemeit tartjuk meg, amelyre egy függvény True értéket ad: filter()
filter(lambda x: x > 0, [-1, 2, -3, 4]) # [2, 4]
Listaértelmezések (list comprehensions) és generátorkifejezések
Megfeleltetés és szűrés másként
A fenti három függvény helyettesítésére szolgál a lista elemeinek a matematikában szokásos halmazmegadási módjára emlékeztető leírása, amelyben ciklus-szerű és feltétel-szerű nyelvi elem is szerepelhet. Alakjuk azonnal érthető:
[kifejezés for elem in bejárható_objektum]
[kifejezés for elem in bejárható_objektum if feltétel]
[kifejezés for elem1 in bejárható_objektum1 if feltétel1 for elem2 in bejárható_objektum2 if feltétel2 for elemN in bejárható_objektumN if feltételN]
Az utóbbi listaértelmezés a következő kóddal ekvivalens:
for elem1 in bejárható_objektum1: if not (feltétel1): continue for elem2 in bejárható_objektum2: if not (feltétel2): continue for elemN in bejárható_objektumN: if not (feltételN): continue kifejezés
Megadjuk a megfeleltetés és szűrés fenti első két példája e szintaktika szerinti változatát:
[x ** 2 for x in [1, 2, 3, 4]] # [1, 4, 9, 16] [x for x in [-1, 2, -3, 4] if x > 0]
Generátorkifejezések
A listaértelmezésekhez hasonló szintaktikával (szögletes helyett kerek zárójelekkel) generátorkifejezés is konstruálható. Ez tehát a next() függvény meghívásakor számítja ki a következő elemet. Szintaktikája:
(kifejezés for elem in bejárható_objektum) (kifejezés for elem in bejárható_objektum if feltétel) (kifejezés for elem in bejárható_objektum1 if feltétel1 for elem in bejárható_objektum2 if feltétel2 for elem in bejárható_objektumN if feltételN)
A alábbi generátorkifejezés mindig a következő négyzetszámot adja:
>>> y = (x**2 for x in range(10)) >>> print y <generator object <genexpr> at 0xb740bb6c> >>> y.next() 0 >>> y.next() 1 >>> y.next() 4 >>> y.next() 9 ....... >>> y.next() 64 >>> y.next() 81 >>> y.next() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration
A következő két program ekvivalens, az egyikben generátorkifejezéssel, a másodikban yield segítségével adunk meg olyan függvényt, mely az első n négyzetszámot generáló függvényt ad vissza.
>>> def kovetkezo_negyzet(n): ... for x in range(n): ... yield x ** 2 ... >>> y = kovetkezo_negyzet(3) >>> print y <generator object kovetkezo_negyzet at 0xb740ba7c> >>> y.next() 0 >>> y.next() 1 >>> y.next() 4 >>> y.next() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration
A második változat generátorkifejezéssel:
>>> def kovetkezo_negyzet(n): ... return (x ** 2 for x in range(n)) ... >>> y = kovetkezo_negyzet(3) >>> print y <generator object <genexpr> at 0xb740baa4> >>> y.next() 0 >>> y.next() 1 >>> y.next() 4 >>> y.next() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration
Feladatok
1. Pozitív köb
Adott egy l listánk, pl:
l = [-1, 3, -4, -2, 5, 6, -1, 1]
Szeretnénk kiválasztani azon elemeit, melyekre a x3 − 2x2 − 1 függvény pozitív értéket ad.
Oldjátok meg a most tanult 3 módon: klasszikus módon map és/vagy filter-el, listaértelmezéssel és generátorfüggvénnyel.