Парадигмы программирования

Программа написанная в процедурном стиле ожидает на вход какие-то данные, выполняет ряд каких-то процедур и возвращает какой-то результат.

Функциональная парадигма программирования — это стиль программирования, в котором всё строится вокруг функций.
Основная идея: функции являются основными строительными блоками, а изменяемое состояние и побочные эффекты избегаются.

Основные принципы функционального программирования:

1. Чистые функции (Pure Functions)
   Чистая функция:
   • Всегда возвращает одинаковый результат для одинаковых аргументов
   • Не имеет побочных эффектов (не изменяет внешнее состояние)
   • Не зависит от внешнего состояния
2. Неизменяемость (Immutability)
   • Данные не изменяются после создания
   • Вместо изменения создается новая версия данных
3. Функции высшего порядка (Higher-Order Functions)
   Функции, которые:
   • Принимают другие функции как аргументы
   • Возвращают функции как результат
4. Композиция функций
   • Создание сложных функций из простых
5. Рекурсия вместо циклов

Функциональные концепции в Python:

• Встроенные функции высшего порядка:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# map - применяет функцию ко всем элементам
squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))
print(squared)  # [1, 4, 9, 16, 25]

# filter - фильтрует элементы
evens = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(evens)    # [2, 4]

# reduce - сворачивает список в одно значение
from functools import reduce
sum_all = reduce(lambda x, y: x + y, numbers)
print(sum_all)  # 15

• List comprehensions (частично функциональные):

# Функциональный стиль
squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]
# Эквивалентно:
squares = list(map(lambda x: x**2, filter(lambda x: x % 2 == 0, range(10))))

• Lambda функции:

# Анонимные функции для краткости
points = [(1, 2), (3, 1), (5, 4)]
sorted_points = sorted(points, key=lambda point: point[1])
print(sorted_points)  # [(3, 1), (1, 2), (5, 4)]

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — это парадигма программирования, в которой программа строится вокруг объектов, которые объединяют данные (атрибуты) и поведение (методы).