PDF de programación - Tema 1 Programación Funcional - Curso de Python Avanzado

Tema 1 Programación Funcional

Curso de Python Avanzado

Juan Pedro Bolívar Puente

Instituto de Astrofísica de Andalucía

Mayo de 2011

Juan Pedro Bolívar Puente (Instituto de Astrofísica de Andalucía)

Tema 1 Programación Funcional

Mayo de 2011

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Índice

1 Repaso
2 Programación funcional
3 Funciones de primer orden
4 Funciones de alto orden

Juan Pedro Bolívar Puente (Instituto de Astrofísica de Andalucía)

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Índice

Repaso

1 Repaso
2 Programación funcional
3 Funciones de primer orden
4 Funciones de alto orden

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Repaso

Repaso ...

Sintáxis básica

def funcion ( param , clave = " default " ):
print " E j e c u t a n d o : funcion ( " + \

str ( param ) + " , clave = " \
+ str ( clave ) + " ) "

return None

funcion (1)
funcion (1 , " mi clave " )

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Funciones variádicas

Repaso

En la lista de parámetros ...
Operador * Captura en un nombre los parámetros

restantes como una tupla.

Operador ** Captura en un nombre las claves restantes

como un diccionario.

def funcion (* args , ** keys ):

print " -- Llamando a funcion con : -- "
print " P a r a m e t r o s : " , args
print " Claves : " , keys

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Funciones variádicas

Repaso

En la lista de parámetros ...
Operador * Captura en un nombre los parámetros

restantes como una tupla.

Operador ** Captura en un nombre las claves restantes

como un diccionario.

funcion (1 , 2 , 3 , ’ manolete ’)
funcion ( nombre

= ’ Juan Pedro ’ ,

a pe ll i do s = ’ Bolivar Puente ’)

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Funciones variádicas

Repaso

En una llamada a función
Operador * Expande una secuencia como argumentos a

la funcion.

Operador ** Expande un diccionario como argumentos

clave a la funcion.

def sum3 (a , b , c ):

return a + b + c

print sum3 (* range (3))

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Funciones variádicas

Repaso

En una llamada a función
Operador * Expande una secuencia como argumentos a

la funcion.

Operador ** Expande un diccionario como argumentos

clave a la funcion.

def persona ( nombre = ’ Anonimo ’ ,

a pe ll i do s = ’ Bastardo ’ ,
dni = ’ Sin DNI ’ ):

print a pe ll i do s + " ," , nombre , " ( " + dni + " ) "

yo = { ’ nombre ’

: ’ Jhon ’ ,
’ a pe ll i do s ’ : ’ Doe ’ }

persona (** yo )

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Programación funcional

Índice

1 Repaso
2 Programación funcional
3 Funciones de primer orden
4 Funciones de alto orden

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Programación funcional

Programación Funcional

... érase una vez la conjetura de Hilbert ...

Modelo Máquina de Turing
Paradigma Imperativo ⇒
Estructurado ⇒ Orientado a
Objetos
Fortran, Algol, C, Smalltalk, Java

Modelo Lambda Calculi

Paradigma Funcional ⇒ Lógico ⇒
Declarativo
Lisp, ML, Prolog, Erlang, Haskell

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Figura: Alonzo Church

Programación funcional

Programación multiparadigma

Python es

multiparadigma

Opinión personal ...

Macrodiseño ⇒ Orientación a Objetos
Microdiseño ⇒ Programación Funcional

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Programación funcional

Programación imperativa

Unidad sintáctica elemental:
la sentencia
Operación elemental:
la asignación
Modelo: variables ...
“computar”

import random as r
x = 1
y = r . randint (0 ,10)
if y % 2:

x = x + 3

else :

x = x - 2

print x

Desventaja

Dificil razonar formalmente sobre el estado.

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Programación funcional

Programación funcional

Unidad sintáctica elemental:la expresión
Operación elemental: la aplicación
Modelo: valores ... “calcular”

y = random . randint (0 , 10)
x = 1 + (3 if y % 2 else -2)
print x

Desventaja

Entrada y salida. Mutabilidad.

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Funciones de primer orden

Índice

1 Repaso
2 Programación funcional
3 Funciones de primer orden
4 Funciones de alto orden

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Funciones de primer orden

Funciones de primer orden

Programación funcional ⇒ Funciones valores “normales”

Genericidad Las funciones pueden

pasarse como parámetro.
Instanciación Las funciones pueden
devolver otras funciones.

Abstracción procedural Cualquier sentencia puede

convertirse en función.

Embebimiento Las funciones pueden

almacenerse en estructuras de datos.

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Funciones de primer orden

Genericidad

Las funciones pueden pasarse como parámetro.

Ejemplo

def e j e c u t a r f u n ( funcion ):

res = funcion ()
print " R es u lt ad o : " + str ( res )

e j e c u t a r f u n ( random . random )

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Funciones de primer orden

Instanciación

Las funciones pueden devolver otras funciones.

Ejemplo

def d e v u e l v e f u n ( param ):

if param : return random . random
else : return list

fun = d e v u e l v e f u n ( True )
print fun ()
fun = d e v u e l v e f u n ( False )
print fun ()

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Funciones de primer orden

Abstracción procedural

Cualquier sentencia puede convertirse en función.

Ejemplo (Abstracción + Instanciación)

def m a k e _ s u m a d o r ( k ):

def sumador ( x ):
return x + k

return sumador

mas_dos = m a k e _ s u m a d o r (2)
print mas_dos (1) # Imprime 3
print mas_dos (2) # Imprime 4

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Funciones de primer orden

Abstracción procedural ... Lambdas

Lambda = Función anónima (sin nombre).
¡Sólo expresiones!

Ejemplo (Lambdas...)

def m a k e _ s u m a d o r _ l a m b d a ( k ):

return lambda x : x + k

mas_dos = m a k e _ s u m a d o r _ l a m b d a (2)
print mas_dos (1)
print mas_dos (2)

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Funciones de primer orden

Abstracción procedural ... Lambdas

El cierre captura valores no nombres

I.e. no podemos modificar la variable “de fuera”

Ejemplo incorrecto (... y requiere Python 3)

def m a k e _ c o n t a d o r ( x ):

def contador ():

nonlocal x
x += 1

return contador

var = 2
cnt = m a k e _ c o n t a d o r ( var )
cnt (); cnt (); print var # 2!!

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Funciones de primer orden

Abstracción procedural ... Lambdas

Ejemplo “correcto”

def m a k e _ c o n t a d o r ( x ):

def contador ():

x [0] += 1

return contador

var = [2]
cnt = m a k e _ c o n t a d o r ( var )
cnt (); cnt (); print var # [4] , Ok

Reflexión ...

¿Estado mutable + comportamiento? ⇒ ¡Objetos!

Alternativa Generadores (tema 3)

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Funciones de primer orden

Embebimiento

Cualquier función puede guardarse en cualquier parte.

Ejemplo (Embebimiento)

from operator import add , sub , div # , mul
funcs = { ’+ ’
’ - ’
’* ’
’/ ’

: add ,
: sub ,
: lambda a , b : a * b ,
: div }

print funcs [ ’+ ’] (1 , 2)
print funcs [ ’ - ’] (1 , 2)
print funcs [ ’* ’] (1 , 2)
print funcs [ ’/ ’] (1 , 2)

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Funciones de alto orden

Índice

1 Repaso
2 Programación funcional
3 Funciones de primer orden
4 Funciones de alto orden

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Funciones de alto orden

Funciones de alto orden

Los tres mosqueteros de la programación funcional

Trabajar sobre listas ⇒ Abstraer la iteración

Filosofía

map (func, lista)

Devuelve una lista aplicando func a cada elemento

reduce (func, lista, (primero))

Devuelve un valor aplicando la operación binaria func

filter (pred, lista)

Devuelve una lista filtrando con el predicado pred

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Funciones de alto orden

La función map (func, lista)

def map ( func , lista ):

res = []
for x in lista :

res . append ( func ( x ))

return res

def map ( func , lista ):

return [ func ( x ) for x in lista ]

print map ( lambda x : x * 2 , range (10))

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