匿名函数
描述
匿名函数格式
lambda argument1, argument2, ... argumentN : expression
匿名函数的关键字是lambda,之后是一系列的参数,然后用冒号隔开,最后则是由这些参数组成的表达式。
square = lambda x: x**2
square(3)
9
写成常规函数
def square(x):
return x**2
square(3)
9
匿名函数和常规函数区别
- lambda是一个表达式,并不是一个语句
所谓的表达式,就是用一系列”公式“去表达一个东西,比如x+2、x**2等等;
而所谓的语句,则一定是完成了某些功能,比如赋值语句x = 1完成了赋值,print语句完成了打印。
因此lambda可以用在一些常规函数def不能用的地方。
[(lambda x: x*x)(x) for x in range(10)]
# 输出
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
lambda可以被用作某些函数的参数,而常规函数def也不能。
l = [(1, 20), (3, 0), (9, 10), (2, -1)]
l.sort(key=lambda x: x[1]) # 按列表中元组的第二个元素排序
print(l)
# 输出
[(2, -1), (3, 0), (9, 10), (1, 20)]
常规函数def必须通过其函数名被调用,因此必须首先被定义。
- lambda的主体是只有一行的简单表达式,并不能扩展一个多行的代码块。
匿名函数的设计理念就是专注简单的任务,而常规函数则负责复杂的多行逻辑。
为什么要使用匿名函数
使用匿名函数lambda,可以大大简化代码的复杂度,提高代码的可读性。
如果程序在不同地方包含了相同的代码,那么就把这部分相同的代码写成一个函数,并取一个名字,方便在相对的不同地方调用。
如果为了实现一个功能的,但内容非常多,写在一起降低了代码的可读性。
如果需要一个函数,非常简短,只需要一行就能完成,同时它在程序中只被使用一次,这时候使用匿名函数就会非常高效。
Python函数式编程
所谓函数式编程,是指代码中每一块都是不可变的,都由纯函数的形式组成。
def multiply_2(l):
for index in range(0, len(l)):
l[index] *= 2
return l
这段代码就不是一个纯函数的形式,因为列表中的元素的值被改变了,如果多次调用函数,那么每次得到的结果都不一样。
# 纯函数的形式
def multiply_2_pure(l):
new_list = []
for item in l:
new_list.append(item * 2)
return new_list
函数式编程的有点,主要在于其纯函数和不可变的特性使程序更加健壮,易于调试和测试;缺点主要在于限制多,难写。
常见的几个函数:map()、filter()和reduce()
- map(function, iterable)函数
表示,对iterable中的每个元素,都运用function这个函数,最后返回一个新的可遍历的迭代器。
l = [1, 2, 3, 4, 5]
new_list = map(lambda x: x * 2, l)
# [2, 4, 6, 8, 10]
以map()函数为例,看一下Python提供的函数式编程接口的性能。
python3 -mtimeit -s'xs=range(1000000)' 'map(lambda x: x*2, xs)'
2000000 loops, best of 5: 171 nsec per loop
python3 -mtimeit -s'xs=range(1000000)' '[x * 2 for x in xs]'
5 loops, best of 5: 62.9 msec per loop
python3 -mtimeit -s'xs=range(1000000)' 'l = []' 'for i in xs: l.append(i * 2)'
5 loops, best of 5: 92.7 msec per loop
map()函数直接由C语言写的,运行时不需要通过Python解释器间接调用。
- filter(function, iterable)函数
表示对iterable中的每个元素,都使用function判断,并返回True或者False,最后将返回True的元素组成一个新的可遍历的迭代器。
l = [1, 2, 3, 4, 5]
new_list = filter(lambda x: x % 2 == 0, l)
# [2, 4]
- reduce(function, iterable)函数
表示对iterable中的每个元素以及上一次调用后的结果,运用function进行计算,所以最后返回的是一个单独的数值。
l = [1, 2, 3, 4, 5]
product = reduce(lambda x, y: x * y, l) # 1*2*3*4*5 = 120