Python3 【高阶函数】水平考试：30道精选试题和答案

试卷说明

本试卷包含：选择题：15 道、填空题：10 道和 编程题：5 道，总分 100 分。每道题后附有答案和解析。

高阶函数测试试卷

满分：100 分
时间：90 分钟

一、选择题（每题 2 分，共 30 分）

1. 以下哪个是 Python 内置的高阶函数？
   A. len
   B. map
   C. type
   D. print
   答案：B

2. map 函数的返回值是什么类型？
   A. 列表
   B. 元组
   C. 迭代器
   D. 字典
   答案：C

3. 以下代码的输出是什么？

   numbers = [1, 2, 3, 4]
   result = list(map(lambda x: x * 2, numbers))
   print(result)
   

   A. [1, 2, 3, 4]
   B. [2, 4, 6, 8]
   C. [1, 4, 9, 16]
   D. [2, 3, 4, 5]
   答案：B

4. 以下代码的输出是什么？

   numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
   result = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
   print(result)
   

   A. [1, 3, 5]
   B. [2, 4]
   C. [1, 2, 3, 4, 5]
   D. []
   答案：B

5. 以下代码的输出是什么？

   from functools import reduce
   numbers = [1, 2, 3, 4]
   result = reduce(lambda x, y: x + y, numbers)
   print(result)
   

   A. 10
   B. 24
   C. 1
   D. 4
   答案：A

6. 以下代码的输出是什么？

   words = ["apple", "banana", "cherry"]
   result = sorted(words, key=lambda x: len(x))
   print(result)
   

   A. ['apple', 'banana', 'cherry']
   B. ['cherry', 'banana', 'apple']
   C. ['apple', 'cherry', 'banana']
   D. ['banana', 'apple', 'cherry']
   答案：C

7. 以下代码的输出是什么？

   numbers = [1, 2, 3, 4]
   result = list(map(lambda x: x ** 2, filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)))
   print(result)
   

   A. [1, 4, 9, 16]
   B. [2, 4]
   C. [4, 16]
   D. [1, 3]
   答案：C

8. 以下代码的输出是什么？

   from functools import partial
   def power(base, exponent):
       return base ** exponent
   square = partial(power, exponent=2)
   print(square(4))
   

   A. 16
   B. 8
   C. 4
   D. 2
   答案：A

9. 以下代码的输出是什么？

   def create_multiplier(factor):
       def multiplier(x):
           return x * factor
       return multiplier
   double = create_multiplier(2)
   print(double(5))
   

   A. 5
   B. 10
   C. 15
   D. 20
   答案：B

10. 以下代码的输出是什么？

    numbers = [1, 2, 3, 4]
    result = map(lambda x: print(x), numbers)
    list(result)
    

    A. [1, 2, 3, 4]
    B. 1 2 3 4
    C. None
    D. 无输出
    答案：B

11. 以下代码的输出是什么？

    from functools import reduce
    numbers = []
    result = reduce(lambda x, y: x + y, numbers, 10)
    print(result)
    

    A. 0
    B. 10
    C. 报错
    D. None
    答案：B

12. 以下代码的输出是什么？

    data = [{"value": 3}, {"value": 1}, {"value": 2}]
    result = sorted(data, key=lambda x: x["value"])
    print(result)
    

    A. [{'value': 1}, {'value': 2}, {'value': 3}]
    B. [{'value': 3}, {'value': 1}, {'value': 2}]
    C. [{'value': 1}, {'value': 3}, {'value': 2}]
    D. [{'value': 2}, {'value': 1}, {'value': 3}]
    答案：A

13. 以下代码的输出是什么？

    numbers = [1, 2, 3, 4]
    result = list(map(lambda x: x ** 2 if x % 2 == 0 else x ** 3, numbers))
    print(result)
    

    A. [1, 4, 27, 16]
    B. [1, 4, 9, 16]
    C. [1, 8, 27, 64]
    D. [1, 2, 3, 4]
    答案：A

14. 以下代码的输出是什么？

    functions = [lambda x: x + i for i in range(3)]
    result = [f(1) for f in functions]
    print(result)
    

    A. [1, 2, 3]
    B. [2, 3, 4]
    C. [3, 3, 3]
    D. [1, 1, 1]
    答案：C

15. 以下代码的输出是什么？

    from functools import lru_cache
    @lru_cache(maxsize=None)
    def fibonacci(n):
        if n < 2:
            return n
        return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
    print(fibonacci(10))
    

    A. 10
    B. 55
    C. 89
    D. 144
    答案：B

二、填空题（每题 3 分，共 30 分）

1. map 函数的作用是对可迭代对象中的每个元素应用一个函数，并返回一个________。
   答案：迭代器

2. filter 函数的作用是根据函数的返回值（True 或 False）过滤可迭代对象中的元素，并返回一个________。
   答案：迭代器

3. reduce 函数的作用是对可迭代对象中的元素进行________计算。
   答案：累积

4. sorted 函数的 key 参数用于指定一个函数来提取________。
   答案：比较键

5. 以下代码的输出是________。

   numbers = [1, 2, 3, 4]
   result = list(map(lambda x: x + 1, numbers))
   print(result)
   

   答案：[2, 3, 4, 5]

6. 以下代码的输出是________。

   numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
   result = list(filter(lambda x: x > 3, numbers))
   print(result)
   

   答案：[4, 5]

7. 以下代码的输出是________。

   from functools import reduce
   numbers = [1, 2, 3, 4]
   result = reduce(lambda x, y: x * y, numbers, 1)
   print(result)
   

   答案：24

8. 以下代码的输出是________。

   words = ["apple", "banana", "cherry"]
   result = sorted(words, key=lambda x: len(x), reverse=True)
   print(result)
   

   答案：['banana', 'cherry', 'apple']

9. 以下代码的输出是________。

   numbers = [1, 2, 3, 4]
   result = list(map(lambda x: x ** 2, filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)))
   print(result)
   

   答案：[4, 16]

10. 以下代码的输出是________。

    from functools import partial
    def power(base, exponent):
        return base ** exponent
    cube = partial(power, exponent=3)
    print(cube(2))
    

    答案：8

三、编程题（每题 8 分，共 40 分）

1. 编写一个函数 square_even_numbers，接受一个整数列表，返回所有偶数的平方组成的列表。
   答案：

   def square_even_numbers(numbers):
       return list(map(lambda x: x ** 2, filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)))
   

2. 编写一个函数 sum_of_squares，使用 reduce 计算列表中所有元素的平方和。
   答案：

   from functools import reduce
   def sum_of_squares(numbers):
       return reduce(lambda x, y: x + y ** 2, numbers, 0)
   

3. 编写一个函数 sort_by_length，接受一个字符串列表，按字符串长度排序。
   答案：

   def sort_by_length(words):
       return sorted(words, key=lambda x: len(x))
   

4. 编写一个函数 create_multiplier，接受一个因子 factor，返回一个函数，该函数可以将输入的数乘以 factor。
   答案：

   def create_multiplier(factor):
       return lambda x: x * factor
   

5. 编写一个函数 fibonacci，使用 lru_cache 装饰器优化斐波那契数列的计算。
   答案：

   from functools import lru_cache
   @lru_cache(maxsize=None)
   def fibonacci(n):
       if n < 2:
           return n
       return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
   

总分：100 分