老齐教室

Python中的4个Lambda函数示例

作者:Yong Cui, Ph.D.

翻译:老齐

与本文相关的图书推荐:《跟老齐学Python:轻松入门》

说明: 本书是针对零基础学习者的入门读物,书中以深入浅出的方式介绍了Python语言的相关知识。书中代码使用Python3,并且在本公众号有相关的资源推荐和勘误修订,详情请关注本公众号(【老齐教室】)之后,在菜单中查看。


不是所有Python开发者都喜欢Lambda函数,我也对它有着比较复杂的感觉,特别是对初学者而言,它不像我们使用的普通函数那么直观,然而对于一些有丰富开发经验的程序员,他们喜欢在必要时使用它。暂且把这些分歧搁置,然我们来了解一下Lambda函数到底是什么。

Lambda函数式Python里的匿名函数,有时候提到匿名函数,就是指Lambda函数,其基本语法是:lambda parameters: expression。这里用lambda关键词标记我们要定义一个Lambda函数,然后是参数列表,参数的个数可以是0个,或者多个。后面是冒号(英文状态下),然后就是Lambda函数中的表达式。

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>>> # 创建Lambda函数 
>>> triple = lambda x: x*3
>>>
>>> # 查看类型
>>> type(triple)
<class 'function'>
>>>
>>> # 调用函数
>>> triple(5)
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在上面的代码中,我们创建了一个Lambada函数,并且用变量triple引用,而检查它的类型,我们发现Lambda函数本质也是一种函数。若要使用这个函数,跟我们使用其他函数一样来调用它,调用的时候也是要在括号中根据参数列表的参数提供相应的值。

需要注意的是,在编程实践中,一般不会将Lambda函数赋给一个变量,在很多程序员眼里,将Lambda函数用在赋值语句中是一种滥用Lambda函数的行为,这点请特别注意。下面的代码中会给大家演示如何正确地使用Lambda函数。

No 1. 对序列排序

Lambda函数的第一应用场景就是用于内置函数sorted()中,用于对序列类型的数据进行排序。如果你熟悉了列表对象的方法,你应该知道它有一个类似的方法sort(),通过它能够实现对列表对象的原地排序。在本微信公众号【老齐教室】中已经发布的文章《用4个简单的函数提升for循环》中对此有详细说明,在文中也说明了sorted()函数的使用方法和场景。

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>>> # 创建序列
>>> grades = [{'name': 'Jennifer', 'final': 95},
... {'name': 'David', 'final': 92},
... {'name': 'Aaron', 'final': 98}]
>>>
>>> # 根据 name 排序
>>> sorted(grades, key=lambda x: x['name'])
[{'name': 'Aaron', 'final': 98}, {'name': 'David', 'final': 92}, {'name': 'Jennifer', 'final': 95}]
>>>
>>> # 根据 final 的值降序排序
>>> sorted(grades, key=lambda x: x['final'], reverse=True)
[{'name': 'Aaron', 'final': 98}, {'name': 'Jennifer', 'final': 95}, {'name': 'David', 'final': 92}]

在上面的代码中,有两处sorted()函数中的参数key为Lambda函数,都是用于指定列表对象的排序方式。示例中,列表内的元素是字典,如果我们想根据字典的键name的值排序,就要在变量的后面的方括号中写明,以它作为key的值。如你所见,在执行了sorted()函数之后,列表就按照指定的方式排序了。

No 2. 找到最值

有两个内置函数能够帮助我们找到集合中的最值,min()max(),这两个方法的用法一样。但是,很多时候我们操作的对象是可迭代对象,并且需要指定key参数,从而得到相应的最值,这就跟sorted()类似了。

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>>> grades = [{'name': 'Jennifer', 'final': 95},
... {'name': 'David', 'final': 92},
... {'name': 'Aaron', 'final': 98}]
>>>
>>> # final的最大值
>>> max(grades, key=lambda x: x['final'])
{'name': 'Aaron', 'final': 98}
>>>
>>> # final的最小值
>>> min(grades, key=lambda x: x['final'])
{'name': 'David', 'final': 92}

上面的示例中,max()函数中的参数key的值用lambda x: x['final']获得,从而找到了数据中final最高分数的学生。类似地,min()函数的用法同上。

No 3. 作为工厂函数

很多人都知道Python中内置的字典类型dict,此外,还有另外一个叫做defaultdict的字典类型,它是dict的子类,在collections模块中。defaultdict的完整形式是defaultdict([*default_factory*[,*...*]]),如果指定的键不再字典中,可以用default_factory生成该值。

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>>> from collections import defaultdict
>>>
>>> # 创建一个 defaultdict
>>> known_points = {'first': (2, 3), 'second': (4, 2)}
>>> points = defaultdict(lambda: (0, 0), known_points)
>>>
>>> # 读取点
>>> points['first']
(2, 3)
>>> points['second']
(4, 2)
>>> points['three']
(0, 0)

在上面的示例中,我们首先创建了一个defaultdict对象,它包括一些已知的点,特别要注意,我们用Lambda函数lambda: (0, 0)作为参数default_factory的参数。这样,如果defaultdict中没有指定的键是,就会调用这个Lambda函数,并且返回(0, 0)值。这个示例还显示了Lambda函数的参数为0个的情况。

No 4. 与高级函数配合使用

这里所谓的高级函数,指定是map()filter()这样的函数。一定要理解一个重要的观点:Python中万物皆对象。在本微信公众号中,你可以找到很多阐述这一观点的文章。也正是因为这个原因,函数才可以作为另外一个函数的参数,例如:

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>>> # 创建一个列表
>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
>>>
>>> # 列表中的每个元素乘以3
>>> list(map(lambda x: x * 3, numbers))
[3, 6, 9, 12, 15]
>>>
>>> # 筛选列表中的偶数
>>> list(filter(lambda x: x%2 == 0, numbers))
[2, 4]

上面的代码中,我们使用了map()filter()函数,同它们对已有的列表进行操作,并且将返回对象转化为列表。因为map()filter()函数的返回值不是列表,所以,要用list()进行转化。

我其实不太提倡你用上面的方式,因为很多时候,我们可以使用列表解析解决问题。比如:

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>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
>>>
>>> [x * 3 for x in numbers]
[3, 6, 9, 12, 15]
>>>
>>> [x for x in numbers if x%2 == 0]
[2, 4]

结果与前面一样。

到底是使用高级函数还是列表解析,你可以根据个人情况进行选择。对我而言,列表解析可读性更强,然而,有的人喜欢map()filter(),因为它们有函数编程的范儿。

结束语

本文中,我们通过示例说明了Lambda函数如何使用。我希望你能够真正理解这个函数。当然,有的程序员不喜欢它。但是,毕竟它允许我们用一行代码搞定一些东西。更详细内容,请参阅《跟老齐学Python:轻松入门》。

原文链接:https://medium.com/swlh/lambdas-in-python-4-practical-examples-25afe0e44f88

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