Лямбда-функция в Python — это просто функция Python. Но это некий особенный тип с ограниченными возможностями. Если есть желание погрузиться глубже и узнать больше, то эта статья целиком посвящена lambda.
Что такое лямбда в Python?
Лямбда в Python — это просто еще один способ определения функции. Вот базовый синтаксис лямбда-функции в Python:
lambda arguments: expression
Лямбда принимает любое количество аргументов (или ни одного), но состоит из одного выражения. Возвращаемое значение — значение, которому присвоена функция. Например, если нужно определить функцию f из примера выше, то это можно сделать вот так:
>>> f = lambda x: x * x
>>> type(f)
<class 'function'>
Но возникает вопрос: а зачем нужны лямбда-функции, если их можно объявлять традиционным образом? Но на самом деле, они полезны лишь в том случае, когда нужна одноразовая функция. Такие функции еще называют анонимными. И, как вы увидите дальше, есть масса ситуаций, где они оказываются нужны.
Лямбда с несколькими аргументами
Определить лямбда-функцию с одним аргументом не составляет труда.
>>> f = lambda x: x * x
>>> f(5)
25
А если их должно быть несколько, то достаточно лишь разделить значения запятыми. Предположим, что нужна функция, которая берет два числовых аргумента и возвращает их произведение.
>>> f = lambda x, y: x * y
>>> f(5, 2)
10
Отлично! А как насчет лямбда-функции без аргументов?
Лямбда-функция без аргументов
Допустим, нужно создать функцию без аргументов, которая бы возвращала True. Этого можно добиться с помощью следующего кода.
>>> f = lambda: True
>>> f()
True
Несколько лямбда-функций
В определенный момент возникнет вопрос: а можно ли иметь лямбда-функцию из нескольких строк.
Ответ однозначен: нет.
Лямбда-функции в Python всегда принимают только одно выражение. Если же их несколько, то лучше создать обычную функцию.
Примеры лямбда-функций
Теперь рассмотрим самые распространенные примеры использования лямбда-функций.
Лямбда-функция и map
Распространенная операция со списками в Python — применение операции к каждому элементу.
map() — это встроенная функция Python, принимающая в качестве аргумента функцию и последовательность. Она работает так, что применяет переданную функцию к каждому элементу.
Предположим, есть список целых чисел, которые нужно возвести в квадрат с помощью map.
>>> L = [1, 2, 3, 4]
>>> list(map(lambda x: x**2, L))
[1, 4, 9, 16]
Обратите внимание на то, что в Python3 функция map возвращает объект Map, а в Python2 — список.
Так, вместо определения функции и передачи ее в map в качестве аргумента, можно просто использовать лямбда для быстрого определения ее прямо внутри. В этом есть смысл, если упомянутая функция больше не будет использоваться в коде.
Вот еще один пример.
Лямбда-функция и filter
filter() — это еще одна встроенная функция, которая фильтрует последовательность итерируемого объекта.
Другими словами, функция filter отфильтровывает некоторые элементы итерируемого объекта (например, списка) на основе какого-то критерия. Критерий определяется за счет передачи функции в качестве аргумента. Она же применяется к каждому элементу объекта.
Если возвращаемое значение — True, элемент остается. В противном случае — отклоняется. Определим, например, простую функцию, которая возвращает True для четных чисел и False — для нечетных:
def even_fn(x):
if x % 2 == 0:
return True
return False
print(list(filter(even_fn, [1, 3, 2, 5, 20, 21])))
#вывод: [2, 20]
С лямбда-функциями это все можно сделать максимально сжато. Код выше можно преобразовать в такой, написанный в одну строку.
print(list(filter(lambda x: x % 2 == 0, [1, 3, 2, 5, 20, 21])))
И в этом сила лямбда-функций.
Лямбда-функция и сортировка списков
Сортировка списка — базовая операция в Python. Если речь идет о списке чисел или строк, то процесс максимально простой. Подойдут встроенные функции sort и sorted.
Но иногда имеется список кастомных объектов, сортировать которые нужно на основе значений одного из полей. В таком случае можно передать параметр key в sort или sorted. Он и будет являться функцией.
Функция применяется ко всем элементам объекта, а возвращаемое значение — то, на основе чего выполнится сортировка. Рассмотрим пример. Есть класс Employee.
class Employee:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
Теперь создадим экземпляры этого класса и добавим их в список.
Alex = Employee('Alex', 20)
Amanda = Employee('Amanda', 30)
David = Employee('David', 15)
L = [Alex, Amanda, David]
Предположим, что мы хотим отсортировать его на основе поля age сотрудников. Вот что нужно сделать для этого:
L.sort(key=lambda x: x.age)
print([item.name for item in L])
# вывод: ['David', 'Alex', 'Amanda']
Лямбда-выражение было использовано в качестве параметра key вместо отдельного ее определения и затем передачи в функцию sort.