mirror of https://github.com/Asabeneh/30-Days-Of-Python.git synced 2026-06-03 21:02:42 +08:00

Akira 1ce0b848dc Refactor code examples in Day 14 - Higher Order Functions by correcting print statement outputs, enhancing clarity in function definitions, and improving overall readability in the 30 Days of Python challenge.

2026-03-29 18:59:31 +03:30

16 KiB

Raw Permalink Blame History

۳۰ روز پایتون: روز ۱۴ - توابع مرتبه بالا

_{نویسنده:
Asabeneh Yetayeh

ویرایش دوم: جولای ۲۰۲۱}

<< روز ۱۳ | روز ۱۵>>

📘 روز ۱۴

📘 روز ۱۴

توابع مرتبه بالا

در پایتون با توابع به عنوان شهروندان درجه یک (first class citizens) رفتار می‌شود، که به شما امکان می‌دهد عملیات زیر را روی توابع انجام دهید:

یک تابع می‌تواند یک یا چند تابع را به عنوان پارامتر بپذیرد
یک تابع می‌تواند به عنوان نتیجه یک تابع دیگر بازگردانده شود
یک تابع می‌تواند اصلاح شود
یک تابع می‌تواند به یک متغیر تخصیص داده شود

در این بخش، ما موارد زیر را پوشش خواهیم داد:

مدیریت توابع به عنوان پارامتر
بازگرداندن توابع به عنوان مقدار بازگشتی از توابع دیگر
استفاده از closureها و decoratorهای پایتون

تابع به عنوان پارامتر

def sum_numbers(nums):  # تابع معمولی
    return sum(nums)    # یک تابع غمگین که از تابع داخلی sum سوءاستفاده می‌کند :<

def higher_order_function(f, lst):  # تابع به عنوان پارامتر
    summation = f(lst)
    return summation
result = higher_order_function(sum_numbers, [1, 2, 3, 4, 5])
print(result)       # 15```

### تابع به عنوان مقدار بازگشتی

```py
def square(x):          # تابع توان دو
    return x ** 2

def cube(x):            # تابع توان سه
    return x ** 3

def absolute(x):        # تابع قدر مطلق
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -(x)

def higher_order_function(type): # یک تابع مرتبه بالا که یک تابع را باز می‌گرداند
    if type == 'square':
        return square
    elif type == 'cube':
        return cube
    elif type == 'absolute':
        return absolute

result = higher_order_function('square')
print(result(3))       # 9
result = higher_order_function('cube')
print(result(3))       # 27
result = higher_order_function('absolute')
print(result(-3))      # 3

از مثال بالا می‌توانید ببینید که تابع مرتبه بالا بسته به پارامتر ارسال شده، توابع مختلفی را باز می‌گرداند.

Closureهای پایتون

پایتون به یک تابع تودرتو (nested function) اجازه می‌دهد تا به اسکوپ (scope) بیرونی تابع دربرگیرنده خود دسترسی داشته باشد. این قابلیت به عنوان Closure شناخته می‌شود. بیایید نگاهی بیندازیم که closureها در پایتون چگونه کار می‌کنند. در پایتون، closure با تودرتو کردن یک تابع در داخل یک تابع دربرگیرنده دیگر و سپس بازگرداندن تابع داخلی ایجاد می‌شود. مثال زیر را ببینید.

مثال:

def add_ten():
    ten = 10
    def add(num):
        return num + ten
    return add

closure_result = add_ten()
print(closure_result(5))  # 15
print(closure_result(10))  # 20

Decoratorهای پایتون

Decorator یک الگوی طراحی (design pattern) در پایتون است که به کاربر اجازه می‌دهد تا قابلیت‌های جدیدی را به یک شیء موجود بدون تغییر ساختار آن اضافه کند. Decoratorها معمولاً قبل از تعریف تابعی که می‌خواهید آن را decorate کنید، فراخوانی می‌شوند.

ایجاد Decoratorها

برای ایجاد یک تابع decorator، ما به یک تابع بیرونی با یک تابع wrapper داخلی نیاز داریم.

مثال:

# تابع معمولی
def greeting():
    return 'Welcome to Python'
def uppercase_decorator(function):
    def wrapper():
        func = function()
        make_uppercase = func.upper()
        return make_uppercase
    return wrapper
g = uppercase_decorator(greeting)
print(g())          # WELCOME TO PYTHON

## بیایید مثال بالا را با یک decorator پیاده‌سازی کنیم

'''این تابع decorator یک تابع مرتبه بالا است
که یک تابع را به عنوان پارامتر می‌گیرد'''
def uppercase_decorator(function):
    def wrapper():
        func = function()
        make_uppercase = func.upper()
        return make_uppercase
    return wrapper
@uppercase_decorator
def greeting():
    return 'Welcome to Python'
print(greeting())   # ['WELCOME', 'TO', 'PYTHON']

اعمال چند Decorator به یک تابع

'''این توابع decorator، توابع مرتبه بالایی هستند
که توابع را به عنوان پارامتر می‌گیرند'''

# Decorator اول
def uppercase_decorator(function):
    def wrapper():
        func = function()
        make_uppercase = func.upper()
        return make_uppercase
    return wrapper

# Decorator دوم
def split_string_decorator(function):
    def wrapper():
        func = function()
        splitted_string = func.split()
        return splitted_string
    return wrapper

@split_string_decorator
@uppercase_decorator     # ترتیب decoratorها در این مورد مهم است - تابع .upper() روی لیست‌ها کار نمی‌کند
def greeting():
    return 'Welcome to Python'
print(greeting())   # ['WELCOME', 'TO', 'PYTHON']

پذیرش پارامتر در توابع Decorator

بیشتر اوقات ما نیاز داریم که توابعمان پارامترهایی را بپذیرند، بنابراین ممکن است نیاز به تعریف یک decorator داشته باشیم که پارامترها را بپذیرد.

def decorator_with_parameters(function):
    def wrapper_accepting_parameters(para1, para2, para3):
        function(para1, para2, para3)
        print("I live in {}".format(para3))
    return wrapper_accepting_parameters

@decorator_with_parameters
def print_full_name(first_name, last_name, country):
    print("I am {} {}. I love to teach.".format(
        first_name, last_name))

print_full_name("Asabeneh", "Yetayeh",'Finland')

توابع داخلی مرتبه بالا

برخی از توابع داخلی مرتبه بالا که در این بخش پوشش می‌دهیم map()، filter و reduce هستند. تابع لامبدا (Lambda) می‌تواند به عنوان پارامتر ارسال شود و بهترین مورد استفاده از توابع لامبدا در توابعی مانند map، filter و reduce است.

پایتون - تابع Map

تابع ()map یک تابع داخلی است که یک تابع و یک iterable (شیء قابل پیمایش) را به عنوان پارامتر می‌گیرد.

    # سینتکس
    map(function, iterable)

مثال ۱:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5] # iterable
def square(x):
    return x ** 2
numbers_squared = map(square, numbers)
print(list(numbers_squared))    # [1, 4, 9, 16, 25]
# بیایید آن را با یک تابع لامبدا اعمال کنیم
numbers_squared = map(lambda x : x ** 2, numbers)
print(list(numbers_squared))    # [1, 4, 9, 16, 25]

مثال ۲:

numbers_str = ['1', '2', '3', '4', '5']  # iterable
numbers_int = map(int, numbers_str)
print(list(numbers_int))    # [1, 2, 3, 4, 5]

مثال ۳:

names = ['Asabeneh', 'Lidiya', 'Ermias', 'Abraham']  # iterable

def change_to_upper(name):
    return name.upper()

names_upper_cased = map(change_to_upper, names)
print(list(names_upper_cased))    # ['ASABENEH', 'LIDIYA', 'ERMIAS', 'ABRAHAM']

# بیایید آن را با یک تابع لامبدا اعمال کنیم
names_upper_cased = map(lambda name: name.upper(), names)
print(list(names_upper_cased))    # ['ASABENEH', 'LIDIYA', 'ERMIAS', 'ABRAHAM']

کاری که map واقعاً انجام می‌دهد، پیمایش روی یک لیست است. به عنوان مثال، نام‌ها را به حروف بزرگ تبدیل کرده و یک لیست جدید را باز می‌گرداند.

پایتون - تابع Filter

تابع ()filter تابع مشخص‌شده را که برای هر آیتم از iterable (لیست) مشخص‌شده، یک مقدار بولین (boolean) برمی‌گرداند، فراخوانی می‌کند. این تابع آیتم‌هایی را که معیار فیلترینگ را برآورده می‌کنند، فیلتر می‌کند.

    # سینتکس
    filter(function, iterable)