Python: Programación funcional

La programación funcional es un paradigma de programación que trata a las funciones como ciudadanos de primera clase. En Python, este enfoque puede mejorar la legibilidad, la mantenibilidad y la testabilidad del código. A continuación, se presentan algunas técnicas y conceptos clave de la programación funcional en Python.

Funciones puras

Una función pura es aquella que, dado un mismo conjunto de argumentos, siempre devuelve el mismo resultado y no tiene efectos secundarios. Las funciones puras son fundamentales en la programación funcional y facilitan el razonamiento sobre el código.

def suma(a, b):
    return a + b

print(suma(2, 3))  # Siempre devuelve 5

Funciones de orden superior

Las funciones de orden superior son aquellas que pueden tomar otras funciones como argumentos y/o devolver funciones como resultado. Esto permite la creación de abstracciones poderosas y reutilizables.

def aplicar_funcion(f, x):
    return f(x)

def cuadrado(n):
    return n * n

print(aplicar_funcion(cuadrado, 5))  # Devuelve 25

Funciones lambda

Las funciones lambda son funciones anónimas que se definen usando la palabra clave lambda. Son útiles para funciones cortas y simples.

doble = lambda x: x * 2
print(doble(4))  # Devuelve 8

Funciones map, filter y reduce

Estas funciones son fundamentales en la programación funcional para transformar y reducir colecciones de datos.

• map: Aplica una función a todos los elementos de una colección.

numeros = [1, 2, 3, 4]
dobles = list(map(lambda x: x * 2, numeros))
print(dobles)  # Devuelve [2, 4, 6, 8]

• filter: Filtra elementos de una colección según una condición.

numeros = [1, 2, 3, 4]
pares = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numeros))
print(pares)  # Devuelve [2, 4]

• reduce: Aplica una función acumulativa a los elementos de una colección para reducirla a un solo valor. Para usar reduce, es necesario importarla desde el módulo functools.

from functools import reduce

numeros = [1, 2, 3, 4]
suma_total = reduce(lambda x, y: x + y, numeros)
print(suma_total)  # Devuelve 10

Funciones decoradoras

Los decoradores son una forma de modificar el comportamiento de una función sin cambiar su código. Son útiles para añadir funcionalidades como el registro de llamadas o la validación de argumentos.

def decorador(func):
    def envoltura(*args, **kwargs):
        print(f"Llamando a {func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return envoltura

@decorador
def saludo(nombre):
    return f"Hola, {nombre}"

print(saludo("Mundo"))  # Imprime "Llamando a saludo" y "Hola, Mundo"

Iteradores y generadores

Los iteradores y generadores son fundamentales en la programación funcional para trabajar con secuencias de datos de manera eficiente.

• Iteradores: Objetos que implementan los métodos __iter__ y __next__.

class Contador:
    def __init__(self, max):
        self.max = max
        self.n = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.n < self.max:
            self.n += 1
            return self.n
        else:
            raise StopIteration

contador = Contador(3)
for num in contador:
    print(num)  # Imprime 1, 2, 3

• Generadores: Funciones que producen una secuencia de valores usando la palabra clave yield.

def generador_contador(max):
    n = 0
    while n < max:
        n += 1
        yield n

for num in generador_contador(3):
    print(num)  # Imprime 1, 2, 3

La programación funcional en Python ofrece una manera elegante y eficiente de escribir código. Implementar estos conceptos puede ayudar a mejorar la calidad y mantenibilidad de tus proyectos.