lambda匿名函數

匿名函數，顧名思義就是不需要具體定義函數名的函數。我們首先拋開復雜的定義，看兩個具體例子。

先看一個無參數函數的例子。假設我們需要一個return 1的函數，如果使用普通的函數定義方式，其代碼為：

# 使用def關鍵字進行函數定義
def get_one():return 1# 輸出1
print(get_one())

如果我們使用lambda匿名函數，我們則不需要使用def關鍵字而改用lambda關鍵字，其代碼為：

# 使用lambda匿名函數進行函數定義
# 注意這里的get_one_lambda看似是一個變量名
# 但實際上是一個函數名
get_one_lambda = lambda: 1print(get_one_lambda)
# 輸出形如 <function <lambda> at 0x00000249F7AD7B00> 的結果
# 這一長串復雜的十六進制數是函數get_one_lambda的內存地址print(get_one_lambda())
# 在函數名get_one_lambda后面加上括號，才能正確地輸出1

把上述代碼進行合并操作，可以無需聲明函數名get_one_lambda，直接得到結果：

# 這里的(lambda: 1)等價于上面的函數名get_one_lambda
# (lambda: 1)()等價于get_one_lambda()
# 顯然get_one_lambda這個函數名是不必要的，故稱之為"lambda匿名函數"print(lambda: 1)        
# 輸出形如 <function <lambda> at 0x00000249F7AD7B00> 的結果
# 這一長串復雜的十六進制數是該匿名函數的內存地址print((lambda: 1)())
# 在匿名函數后面加上括號，才能正確地輸出1

再看一個有參數函數的例子。假設我們需要一個計算兩個參數x和y相加return x+y的函數，如果使用普通的函數定義方式，其代碼為：

# 使用def關鍵字進行函數定義
def add(x, y):return x+y# 輸出30
print(add(10, 20))

如果我們使用lambda匿名函數，我們則不需要使用def關鍵字而改用lambda關鍵字，其代碼為：

# 使用lambda匿名函數進行函數定義
# 注意這里的get_one_lambda看似是一個變量名
# 但實際上是一個函數名
add_lambda = lambda x,y: x+yprint(add_lambda)        
# 輸出形如 <function <lambda> at 0x00000249F7AD7B00> 的結果
# 這一長串復雜的十六進制數是函數add_lambda的內存地址print(add_lambda(10, 20))
# 在函數名add_lambda后面加上括號并傳入參數，才能正確地輸出結果

把上述代碼進行合并操作，可以無需聲明函數名add_lambda，直接傳入兩個數字10和20，得到結果：

# 這里的(lambda x,y: x+y)等價于上面的函數名add_lambda
# (lambda x,y: x+y)(10, 20)等價于add_lambda(10, 20)
# 顯然add_lambda這個函數名是不必要的，故稱之為"lambda匿名函數"print(lambda x,y: x+y)        
# 輸出形如 <function <lambda> at 0x00000249F7AD7B00> 的結果
# 這一長串復雜的十六進制數是該匿名函數的內存地址print((lambda x,y: x+y)(10, 20))
# 在匿名函數后面加上括號并傳入參數，才能正確地輸出結果

根據上述兩個例子已經能夠看出端倪了，有以下重要結論：

1. lambda匿名函數本質上是一個函數，而不是一個變量，使用lambda匿名函數可以得到一個函數。
2. 定義lambda匿名函數的語法為：lambda [形參]: 返回值，形參的數量可以為0，即支持定義無參數匿名函數。
3. 使用lambda匿名函數的語法為：(lambda [形參]: 返回值) ([實參])，一般情況下，實參的數量應該和定義的形參數量一致。

*注：上述語句中的中括號[]表示非必須結構。

最后我們來看lambda匿名函數在算法題中的幾個經典用法。

1. defaultdict()

使用內置模塊collections中的defaultdict(func)，能夠將哈希表的值value的默認類型設置為func，其中func是某種數據類型****初始化函數的函數名，如int，list，dict等等。

假設我們想要value的默認值為1，其中一種方法通過def關鍵字定義一個叫做get_one()的函數，并且將函數名get_one作為函數名傳入defaultdict(func)中。

from collections import defaultdict# 使用def關鍵字進行函數定義
def get_one():return 1# 哈希表d的value的默認值即為1
# 注意這里傳入的是函數名get_one，而不是調用函數get_one()
d = defaultdict(get_one)# 輸出1
print(d[0])

通過前面分析我們知道，get_one這個函數名實際上等同于lambda: 1，故我們不需要對get_one()顯式地進行定義，使用lambda匿名函數能夠使得代碼更加整潔。

from collections import defaultdict# 哈希表d1的value的默認值即為1
d_lambda = defaultdict(lambda: 1)# 輸出1
print(d_lambda[0])

2. sort()方法或內置函數sorted()

sort()方法和內置函數sorted()均包含key參數，用來指定排序的依據。key參數傳入的也是一個函數名func，可以簡單理解為對列表中的所有元素均使用函數func后，以得到的結果為依據對原列表進行排序。

假設我們想要對字符串按照長度來排序，可以指定len()內置函數為排序依據。

lst = ["123", "4567", "0", "12", "789"]# 注意這里key參數傳入是函數名len，而不是調用函數len()
lst.sort(key = len)# 輸出['0', '12', '123', '789', '4567']
print(lst)

上述代碼也可以寫成lambda匿名函數的形式。

lst = ["123", "4567", "0", "12", "789"]# 注意這里key參數傳入是函數名len，而不是調用函數len()
lst.sort(key = lambda x: len(x))# 輸出['0', '12', '123', '789', '4567']
print(lst)

如果對于長度相同的字符串，我們還想要按照數字序降序排列，那么僅用len()函數是無法完成的，只能通過進一步完善lambda匿名函數來完成。

lst = ["123", "4567", "0", "12", "789"]# 注意這里key參數傳入是函數名len，而不是調用函數len()
lst.sort(key = lambda x: (len(x), -int(x)))# 輸出['0', '12', '789', '123', '4567']
print(lst)

3. 內置函數map()

內置函數map(func, iter)包含兩個參數，分別是函數名func和可迭代對象iter。這里的func參數不僅可以傳入已有的內置函數或自定義函數的函數名，也可以直接用lambda匿名函數完成。

譬如想要對由二進制字符串組成的列表lst_bin中的每一個字符串用先導0填充至長度為4，如果我們使用def關鍵字定義一個叫做get_pre_0()的函數，可以這樣實現：

# 使用def關鍵字進行函數定義
# (4-len(s))能夠獲得應該填充的先導零"0"的個數
def get_pre_0(s):return (4-len(s))*"0" + slst_bin = ["10", "101", "1100", "1", "0"]# 注意這里key參數傳入是函數名get_pre_0，而不是調用函數get_pre_0()
lst_with_pre_0 = list(map(get_pre_0, lst_bin))# 輸出['0010', '0101', '1100', '0001', '0000']
print(lst_with_pre_0)

使用lambda匿名函數，無需具體定義函數get_pre_0()，亦可完成同樣操作。

lst_bin = ["10", "101", "1100", "1", "0"]# 使用lambda匿名函數，無需具體定義函數get_pre_0()
lst_with_pre_0_lambda = list(map(lambda x: (4-len(x))*"0" + x, lst_bin))# 輸出['0010', '0101', '1100', '0001', '0000']
print(lst_with_pre_0_lambda)

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