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函数式编程是一种重要的编程范式。它将计算过程视为数学函数的求值，强调使用纯函数。纯函数对于相同的输入总是产生相同的输出，并且没有副作用。这种编程方式注重数据的不可变性，将函数视为头等公民。
纯函数具有两个核心特征。第一，对于相同的输入，纯函数总是产生相同的输出，这保证了函数的可预测性。第二，纯函数没有副作用，不会修改全局变量、执行输入输出操作或改变传入的参数。相比之下，非纯函数可能产生副作用，使程序行为变得不可预测。
不可变性是函数式编程的核心原则之一。在函数式编程中，数据一旦创建就不能被修改。当需要改变数据时，我们不是修改原有数据，而是创建一个新的数据结构。这种方式避免了意外的数据修改，提高了程序的可预测性，也使得并发编程变得更加安全和简单。
高阶函数是函数式编程的重要概念。高阶函数可以接受其他函数作为参数，也可以返回函数作为结果，或者两者兼而有之。这使得函数可以像普通数据一样被传递和操作。常见的高阶函数包括map用于映射变换，filter用于过滤数据，以及reduce用于归约计算。高阶函数大大增强了代码的抽象能力和复用性。
函数式编程具有许多显著优势。首先，代码更加简洁易读，逻辑清晰。其次，由于纯函数的特性，代码更容易测试和调试。函数式编程天然支持并行计算，因为没有共享状态的修改。它还能减少程序错误和副作用，提高代码的复用性和模块化程度。函数式编程特别适用于数据处理分析、并发编程和数学计算等场景。