Python编程精进：Lambda 函数

Lambda 函数是什么？

首先，什么是 Lambda 函数 呢？这种函数是一种快速创建单行函数的方法。我们不需要给这个函数命名。

它简单、快速，且容易使用。

Lambda 函数的基本语法：

lambda 参数: 表达式

例如，计算两个数字的和，我们可以这样写：

add = lambda x, y: x + y
print(add(5, 3))

正如我们所见，无需使用 def，也不需要额外的代码行。我们直接写了一个单行函数。

追溯历史，Lambda 表达式的概念来源于 λ 演算（Lambda Calculus），由美国数学家 阿隆佐·邱奇（Alonzo Church） 在 1936 年 发明。其在论文《An Unsolvable Problem of Elementary Number Theory》中提出了 λ 演算，这是一种纯粹的数学逻辑系统，用于描述函数和计算。它的主要特点是：

• 一切计算都基于函数调用
• 没有变量和赋值
• 递归和高阶函数（函数可以作为参数传递）

其重要性主要体现在这些方面：

• 证明了 图灵完备性，即能够表示所有可计算的函数。
• 成为了函数式编程语言（如 Lisp、Haskell）的理论基础。
• 影响了现代编程语言中 Lambda 表达式的设计。

为什么不能直接使用普通函数呢？

对于初学者来说，这可能是一个很好的问题。请记住，当我们需要创建逻辑复杂或需要重复使用的函数时，普通函数是不错的选择。

但对于一些小任务，Lambda 函数是一个很好的选择。尤其是当我们使用 map、filter 或 sorted 这类工具时，Lambda 函数非常有帮助。

例子

1. 排序

假设我们有一个包含名字和年龄的列表。现在，我们只想按照年龄对列表进行排序。我们可以使用 Lambda 函数来实现：

people = [
    ('Arsh', 25),
    ('Balli', 30),
    ('Cutie', 20)
]

sorted_people = sorted(people, key=lambda person: person[1])
print(sorted_people)

如果没有 Lambda 函数，我们不得不编写一个单独的函数来实现：

def get_age(person):
    return person[1]

people = [
    ('Arsh', 25),
    ('Balli', 30),
    ('Cutie', 20)
]

sorted_people = sorted(people, key=get_age)
print(sorted_people)

2. 过滤数据

例如，如果我们有一个数字列表，我们只想保留其中的偶数。那么，我们无需编写一个完整的函数，可以直接使用 lambda 与 filter 函数：

num = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

evens = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, num))
print(evens)

如果没有 Lambda 函数，我们需要定义一个单独的函数来实现过滤逻辑：

def is_even(x):
    return x % 2 == 0

num = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

evens = list(filter(is_even, num))
print(evens)

3. 转换数据

如果我们想将列表中的每个数字都翻倍，那么我们可以使用 lambda 与 map 函数：

num = [1, 2, 3, 4]

doubled = list(map(lambda x: x * 2, num))
print(doubled)

如果没有 Lambda 函数，我们需要定义一个单独的函数来实现转换逻辑：

def double(x):
    return x * 2

num = [1, 2, 3, 4]

doubled = list(map(double, num))
print(doubled)

4. 组合函数

我们可以使用 Lambda 函数与 reduce 函数来组合列表中的所有元素。例如，如果我们想计算列表中所有数字的总和：

from functools import reduce

num = [1, 2, 3, 4]

total = reduce(lambda x, y: x + y, num)
print(total)

如果没有 Lambda 函数，我们需要定义一个单独的函数来实现累加逻辑：

from functools import reduce

def add(x, y):
    return x + y

num = [1, 2, 3, 4]

total = reduce(add, num)
print(total)

什么时候不应该使用 Lambda 函数？

如果我们说 Lambda 函数适用于所有情况，那绝对是错误的。它们适用于快速且简单的任务，但对于逻辑复杂的函数则不然。

在这种情况下，我们必须使用通过 def 定义的普通函数。如果 Lambda 函数让代码难以阅读，就不要使用它。例如：

complex_lambda = lambda x: (x ** 2 if x % 2 == 0 else x ** 3)

上面的函数虽然可以工作，但它让代码难以阅读。因此，要尽量避免这种情况。

有时候，我也会在复杂任务中使用 Lambda 函数😅😅，但这并不是一个好的做法。

总结

Lambda 函数是 Python 中一个非常强大的工具，它可以帮助我们快速实现一些简单的功能，而无需定义一个完整的函数。它特别适合用于 map、filter 和 sorted 等内置函数的参数。然而，Lambda 函数也有其局限性，它不适合用于复杂的逻辑。在代码可读性方面，如果 Lambda 函数让代码变得难以理解，那么最好还是使用普通函数。

---