Python:lambda 函数详解 以及使用

一、lambda 语法

lambda 函数的语法只包含一个语句,表现形式如下:

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

其中,lambda 是 Python 预留的关键字,[arg...] 和 expression 由用户自定义。

具体如下:

[arg...] 是参数列表,它的结构与 Python 中函数(function)的参数列表是一样的。

[arg...] 可以有非常多的形式。例如:

a, b

a=1, b=2

*args

**kwargs

a, b=1, *args

expression 是一个参数表达式 ,表达式中出现的参数需要在[arg......]中有定义,并且表达式只能是单行的,只能有一个表达式。

以下都是合法的表达式:

1

None

a + b

sum(a)

1 if a >10 else 0

二、lambda 特性

  • lambda 函数是匿名的:

所谓匿名函数,通俗地说就是没有名字的函数。lambda函数没有名字。

  • lambda 函数有输入和输出:

输入是传入到参数列表argument_list的值,输出是根据表达式expression计算得到的值。

  • lambda 函数拥有自己的命名空间:

不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数,只能完成非常简单的功能。

常见的lambda函数示例:

lambda x, y: x*y # 函数输入是x和y,输出是它们的积x*y

lambda:None # 函数没有输入参数,输出是None

lambda *args: sum(args) # 输入是任意个数参数,输出是它们的和(隐性要求输入参数必须能进行算术运算)

lambda **kwargs: 1 # 输入是任意键值对参数,输出是1

三、lambda 常见用法

由于lambda语法是固定的,其本质上只有一种用法,即定义一个lambda函数。

在实际中,根据这个lambda函数应用场景的不同,可以将lambda函数的用法扩展为以下几种:

1、将lambda函数赋值给一个变量,通过这个变量间接调用该lambda函数。

栗子:

add = lambda x, y: x+y

以上相当于定义了加法函数lambda x, y: x+y,并将其赋值给变量add,这样变量add就指向了具有加法功能的函数。

这时我们如果执行add(1, 2),其输出结果就为 3。

2、将lambda函数赋值给其他函数,从而将其他函数用该lambda函数替换。

栗子:

为了把标准库time中的函数sleep的功能屏蔽(Mock),我们可以在程序初始化时调用:

time.sleep=lambda x: None

这样,在后续代码中调用time库的sleep函数将不会执行原有的功能。

例如:

time.sleep(3) # 程序不会休眠 3 秒钟,而是因为lambda输出为None,所以这里结果是什么都不做

3、将lambda函数作为参数传递给其他函数。

典型的用法就是下面我们常见的几种高阶函数。

四、lambda 用法之高阶函数

1、map() 函数

描述:

map() 会根据提供的函数对指定序列做映射。

第一个参数 function 以参数序列中的每一个元素调用 function 函数,返回包含每次 function 函数返回值的新列表。

语法:

map(function, iterable, ...)

参数:

function ----> 函数

iterable ----> 一个或多个序列

返回值:

Python 3.x 版本返回的是迭代器

栗子:

===========一般写法:===========

1、计算平方数

def square(x):

return x ** 2

map(square, [1,2,3,4,5]) # 计算列表各个元素的平方

结果:

[1, 4, 9, 16, 25]

===========匿名函数写法:============

2、计算平方数,lambda 写法

map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4, 5])

结果:

[1, 4, 9, 16, 25]

3、提供两个列表,将其相同索引位置的列表元素进行相加

map(lambda x, y: x + y, [1, 3, 5, 7, 9], [2, 4, 6, 8, 10])

结果:

[3, 7, 11, 15, 19]

2、reduce() 函数

描述:

reduce() 函数会对参数序列中元素进行累积。

函数将一个数据集合(链表,元组等)中的所有数据进行下列操作:用传给 reduce 中的函数 function(有两个参数)先对集合中的第 1、2 个元素进行操作,得到的结果再与第三个数据用 function 函数运算,最后得到一个结果。

语法:

reduce(function, iterable[, initializer])

参数:

function ----> 函数,有两个参数

iterable ----> 可迭代对象

initializer ----> 可选,初始参数

返回值:

返回函数计算结果。

实例:

===========一般写法:===========

1、两数相加

def add(x, y):

return x + y

reduce(add, [1, 3, 5, 7, 9]) # 计算列表元素和:1+3+5+7+9

结果:

25

"""

===========执行步骤解析:===========

调用 reduce(add, [1, 3, 5, 7, 9])时,reduce函数将做如下计算:

1 先计算头两个元素:f(1, 3),结果为4;

2 再把结果和第3个元素计算:f(4, 5),结果为9;

3 再把结果和第4个元素计算:f(9, 7),结果为16;

4 再把结果和第5个元素计算:f(16, 9),结果为25;

5 由于没有更多的元素了,计算结束,返回结果25。

"""

===========匿名函数写法:===========

2、两数相加,lambda 写法

reduce(lambda x, y: x + y, [1, 2, 3, 4, 5])

结果:

15

当然求和运算可以直接用Python内建函数sum(),没必要动用reduce。

3、但是如果要把序列 [1, 3, 5, 7, 9] 变换成整数 13579,reduce就可以派上用场:

from functools import reduce

def fn(x, y):
return x * 10 + y

reduce(fn, [1, 3, 5, 7, 9])

结果:

13579

3、sorted() 函数(常用)

描述:

sorted() 函数对所有可迭代的对象进行排序操作。

**注意:**sort 与 sorted 区别:

sort 是 list 的一个方法,而 sorted 可以对所有可迭代的对象进行排序操作。

list 的 sort 方法返回的是对已经存在的列表进行操作,无返回值,而内建函数 sorted 方法返回的是一个新的 list,而不是在原来的基础上进行的操作。

PY2语法:

sorted(iterable[, cmp[, key[, reverse]]])

PY3语法:

sorted(iterable, key=None, reverse=False)

参数说明:

iterable ----> 可迭代对象。

cmp ----> 比较的函数,这个具有两个参数,参数的值都是从可迭代对象中取出,此函数必须遵守的规则为,大于则返回1,小于则返回-1,等于则返回0。(注意:Python3中已去掉cmp关键字由key代替。)

key ----> 主要是用来进行比较的元素,只有一个参数,具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中,指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。

reverse ----> 排序规则,reverse = True 降序 , reverse = False 升序(默认)。

返回值:

返回重新排序的列表。

栗子:

===========一般用法:===========

1、简单排序

a = [5,7,6,3,4,1,2]

b = sorted(a) # 使用sorted,保留原列表,不改变列表a的值

print(a)

[5, 7, 6, 3, 4, 1, 2]

print(b)

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

===========匿名函数用法:===========

L=[('b',2),('a',1),('c',3),('d',4)]

2、利用参数 cmp 排序

sorted(L, cmp=lambda x,y:cmp(x[1],y[1]))

结果:

[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]

3、利用参数 key 排序

sorted(L, key=lambda x:x[1])

结果:

[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]

4、按年龄升序

students = [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)]

sorted(students, key=lambda s: s[2])

结果:

[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]

5、按年龄降序

sorted(students, key=lambda s: s[2], reverse=True)

结果:

[('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)]

4、filter() 函数

描述:

filter() 函数用于过滤序列,过滤掉不符合条件的元素,返回由符合条件元素组成的新列表。

该接收两个参数,第一个为函数,第二个为序列,序列的每个元素作为参数传递给函数进行判,然后返回 True 或 False,最后将返回 True 的元素放到新列表中。

语法:

filter(function, iterable)

参数:

function ----> 判断函数。

iterable ----> 可迭代对象。

返回值:

Pyhton2.7 返回列表,Python3.x 返回迭代器对象,具体内容可以查看:Python3 filter() 函数

栗子:

===========一般用法:===========

1、过滤出列表中的所有奇数

def is_odd(n):

return n % 2 == 1

newlist = filter(is_odd, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10])

print(list(newlist))

结果: [1, 3, 5, 7, 9]

===========匿名函数用法:===========

2、将列表[1, 2, 3]中能够被3整除的元素过滤出来

newlist = filter(lambda x: x % 3 == 0, [1, 2, 3])

print(list(newlist))

结果: [3]

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