lambda函數(shù)

lambda是什么

大家好，今天給大家?guī)?lái)的是有關(guān)于Python里面的lambda表達(dá)式詳細(xì)解析。lambda在Python里面的用處很廣，但說(shuō)實(shí)話，我個(gè)人認(rèn)為有關(guān)于lambda的討論不是如何使用的問(wèn)題，而是該不該用的問(wèn)題。接下來(lái)還是通過(guò)大量實(shí)例和大家分享我的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，可能最后你也會(huì)得出和我一樣的結(jié)論。

好啦，首先讓我們先搞明白基礎(chǔ)定義，lambda到底是什么？

Lambda表達(dá)了Python中用于創(chuàng)建匿名函數(shù)的特殊語(yǔ)法。我們將lambda語(yǔ)法本身稱為lambda表達(dá)式，從這里得到的函數(shù)稱之為lambda函數(shù)。

其實(shí)總結(jié)起來(lái)，lambda可以理解為一個(gè)小的匿名函數(shù)，lambda函數(shù)可以使用任意數(shù)量的參數(shù)，但只能有一個(gè)表達(dá)式。估計(jì)有JavaScript ES6經(jīng)驗(yàn)的朋友們聽(tīng)上去會(huì)很親切，具體函數(shù)表達(dá)式如下：

模板：?lambda argument: manipulate(argument)
參數(shù)：argument就是這個(gè)匿名函數(shù)傳入的參數(shù)，冒號(hào)后面是我們對(duì)這個(gè)參數(shù)的操作方法
讓我們參考上面的定義模板和參數(shù), 直接看一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子:

add_one = lambda x:x+1       # 1個(gè)參數(shù)，執(zhí)行操作為+1
add_nums = lambda x,y:x+y    # 2個(gè)參數(shù)，執(zhí)行操作為相加

print(add_one(2))            # 調(diào)用add_one
print(add_nums(3,7))         # 調(diào)用add_nums

>>>   3 
      10

相比大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)lambda匿名函數(shù)的特點(diǎn)了，就是對(duì)于較為簡(jiǎn)單的功能，無(wú)需自己def一個(gè)了，單行就可以寫下，傳參和執(zhí)行方法一氣呵成

lambda用法詳解

接下來(lái)讓我們看看lambda的實(shí)際應(yīng)用，就我自己使用lambda的體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，從來(lái)沒(méi)有單獨(dú)用過(guò)，lambda一般情況下是和map，filter，reduce這些超棒的內(nèi)置函數(shù)以及dict，list,tuple,set 等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混用，這樣才能發(fā)揮它的最大效果.

好了，閑話少說(shuō)，下面讓我們一個(gè)個(gè)來(lái)看

lambda + map

首先出場(chǎng)的是lambda+map的組合，先看下面這個(gè)例子：

numbers = [1,2,3,4,5]
add_one = list(map(lambda n:n+1,numbers))  #map(fun,sequence)

print(list(add_one))
print(tuple(add_one))

Out: [2, 3, 4, 5, 6]
     (2, 3, 4, 5, 6)

這個(gè)是我們上一期的例子，實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)組（元組）每個(gè)元素+1，讓我們回憶一下map的用法map(fun,sequence)，fun是傳遞的方法，sequence是一個(gè)可迭代的序列，這里我們的fun就是匿名函數(shù)
lambda n:n+1，這里非常完美的解釋了lambda的設(shè)計(jì)初衷，因?yàn)槿绻麤](méi)有l(wèi)ambda，我們的解決方案是這樣:

def add(num):
    return num+1

numbers = [1,2,3,4,5]
add_one = list(map(add,numbers))
print(add_one)
print(tuple(add_one))

顯然易見(jiàn)，這里的add方法有點(diǎn)多余，所以用lambda代替是個(gè)好的選擇。讓我們?cè)倏聪乱粋€(gè)例子,這是我自己備份日志時(shí)寫的一小段代碼,命名不是很規(guī)范：

from datetime import datetime as dt
logs = ['serverLog','appLog','paymentLog']
format ='_{}.py'.format(dt.now().strftime('%d-%m-%y'))
result =list(map(lambda x:x+format,logs))   # 利用map+lambda 實(shí)現(xiàn)字符串拼接
print(result)

Out:['serverLog_11-02-19.py', 'appLog_11-02-19.py', 'paymentLog_11-02-19.py']

這里和剛才的加1例子差不多，但是換成了字符串的拼接，然而我這里用lambda并不是很好的解決方案，最后我們會(huì)說(shuō)，現(xiàn)在大家應(yīng)該對(duì)map + lambda 有一些感覺(jué)了，讓我們?cè)賮?lái)個(gè)和dict字典互動(dòng)的例子：

person =[{'name':'Lilei',
          'city':'beijing'},
         {'name':'HanMeiMei',
          'city':'shanghai'}]

names=list(map(lambda x:x['name'],person))
print(names)

Out：['Lilei', 'HanMeiMei']

好了，看到這里對(duì)于map+lambda的用法大家已經(jīng)很清楚了應(yīng)該~

lambda +?filter

lambda和filter的組合也很常見(jiàn)，用于特定篩選條件下，現(xiàn)在讓我們來(lái)看上篇文章filter的例子，就應(yīng)該很好理解了：

numbers = [0, 1, 2, -3, 5, -8, 13]

# 提取奇數(shù)
result = filter(lambda x: x % 2, numbers)
print("Odd Numbers are :",list(result))

# 提取偶數(shù)
result = filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)
print("Even Numbers are :",list(result))

#提取正數(shù)
result = filter(lambda x: x>0, numbers)
print("Positive Numbers are :",list(result))

Out：Odd Numbers are : [1, -3, 5, 13]
     Even Numbers are : [0, 2, -8]
     Positive Numbers are : [1, 2, 5, 13]

這里無(wú)非就是我們把filter(fun,sequence)里面的fun換成了我們的lambda，只是lambda的函數(shù)部分（x%2,x%2==0,x>0）都是可以返回True或者False來(lái)判斷的，符合fiter的要求，用剛才李雷和韓梅梅的例子也是一個(gè)道理：

person =[{'name':'Lilei',
          'city':'beijing'},
         {'name':'HanMeiMei',
          'city':'shanghai'}]

names=list(filter(lambda x:x['name']=='Lilei',person)) # 提取李雷的信息
print(names)

Out：[{'name': 'Lilei', 'city': 'beijing'}]

lambda +?reduce

還是讓我們看一下上篇文章的例子：

from functools import reduce          # Only Python 3
numbers = [1,2,3,4]
result_multiply = reduce((lambda x, y: x * y), numbers)
result_add = reduce((lambda x,y: x+y), numbers)

print(result_multiply)
print(result_add)

Out：24
     10

這個(gè)例子用lambda和reduce的配合實(shí)現(xiàn)了list求累積和和累積乘法。
有意思的是這個(gè)例子具有兩面性，一方面展示了lambda和reduce如何一起使用，另一方面也引出了接下來(lái)我想說(shuō)的重點(diǎn)：lambda真的值得用嗎？到底應(yīng)該怎么用？

避免過(guò)度使用lambda

通過(guò)上面的例子大家已經(jīng)看到了lambda的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，但是這里我想和大家分享一下我的看法:我認(rèn)為lambda的缺點(diǎn)略多于優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該避免過(guò)度使用lambda.

首先，這僅僅是我的個(gè)人看法哈，希望大家理解，我為什么這么說(shuō)呢，首先讓我們拿lambda方法和常規(guī)def做個(gè)對(duì)比，我發(fā)現(xiàn)lambda和def的主要不同點(diǎn)如下：

• 可以立即傳遞（無(wú)需變量）
• 只需一行代碼，簡(jiǎn)潔（未必高效）
• 可以會(huì)自動(dòng)返回，無(wú)需return
• lambda函數(shù)沒(méi)有函數(shù)名稱

有關(guān)優(yōu)點(diǎn)大家都可以看到，我主要想說(shuō)一下它的缺點(diǎn)，首先，從真正需求出發(fā)，我們?cè)诖蠖鄶?shù)時(shí)候是不需要lambda的，因?yàn)榭偪梢哉业礁玫奶娲椒ǎF(xiàn)在我們一起看一下剛才lambda+reduce 的例子，我們用lambada實(shí)現(xiàn)的結(jié)果如下：

from functools import reduce          # Only Python 3
numbers = [1,2,3,4]
result_multiply = reduce((lambda x, y: x * y), numbers)
result_add = reduce((lambda x,y: x+y), numbers)

這里用lambda并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單高效的目的，因?yàn)槲覀冇鞋F(xiàn)成的sum和mul方法可以用：

from functools import reduce
from operator import mul

numbers = [1,2,3,4]
result_add = sum(numbers)
result_multiply =reduce(mul,numbers)

print(result_add)
print(result_multiply)

Out: 10
     24

結(jié)果是一樣的，但是顯然用sum和mul的方案更加高效。再舉個(gè)常見(jiàn)的例子說(shuō)明，假如我們有一個(gè)list存儲(chǔ)了各種顏色，現(xiàn)在要求把每個(gè)顏色首字母大寫，如果用lambda寫出是這樣：

colors = ['red','purple','green','blue']
result = map(lambda c:c.capitalize(),colors)
print(list(result))

Out：['Red', 'Purple', 'Green', 'Blue']
看著似乎不錯(cuò)，挺簡(jiǎn)潔的，但是我們有更好的方法：


colors = ['red','purple','green','blue']
result = [c.capitalize() for c in colors]
print(result)

Out：['Red', 'Purple', 'Green', 'Blue']
用sorted還能處理首字母不規(guī)范的情況，連排序都省了：

colors = ['Red','purple','Green','blue']
print(sorted(colors,key=str.capitalize))

Out:['blue', 'Green', 'purple', 'Red']

還有一個(gè)主要原因就是: lambda函數(shù)沒(méi)有函數(shù)名稱。所以在代碼交接，項(xiàng)目移植的場(chǎng)景中會(huì)給團(tuán)隊(duì)帶來(lái)很多困難，多寫個(gè)函數(shù)add_one()沒(méi)什么壞處，因?yàn)榇蠹叶己苋菀桌斫猓浪菆?zhí)行+1的功能，但是如果團(tuán)隊(duì)里你在自己負(fù)責(zé)的模塊使用了很多l(xiāng)ambda，會(huì)給其他人理解帶來(lái)很多麻煩

適合lambda的場(chǎng)景

話又說(shuō)回來(lái)，存在即合理，那么真正需要我們使用lambda的是哪些場(chǎng)景呢：

• 你需要的方法是很簡(jiǎn)單的(+1，字符串拼接等),該函數(shù)不值得擁有一個(gè)名字
• 使用lambda表達(dá)式，會(huì)比我們能想到的函數(shù)名稱更容易理解
• 除了lambda，沒(méi)有任何python提供的函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)目的
• 團(tuán)隊(duì)中所有成員都掌握l(shuí)ambda，大家同意你用

還有一種場(chǎng)景非常適用，就是在給其他人制造自己很專業(yè)的錯(cuò)覺(jué)時(shí)，比如：

哎呀，小老弟，聽(tīng)說(shuō)你學(xué)了Python，知道lambda不？ 沒(méi)聽(tīng)過(guò)？不行啊，白學(xué)了！
來(lái)來(lái)來(lái)，讓我給你講講。。。此處省略1萬(wàn)字

總結(jié)

今天為大家九淺一深地講解了lambda的用法和使用場(chǎng)景，所謂九淺一深，就是90%情況下用于創(chuàng)建簡(jiǎn)單的匿名函數(shù)，10%的情況稍微復(fù)雜（我這個(gè)借口找的太好了）

總而言之就是，任何事情都具有兩面性，我們?cè)谑褂胠ambda之前應(yīng)該先停下來(lái)，問(wèn)問(wèn)自己是不是真的需要它。

當(dāng)然，如果需要和別人忽悠的時(shí)候都是正反一張嘴，lambda是好是壞全看我們自己怎么說(shuō)，吹牛時(shí)請(qǐng)遵守如下原則，屢試不爽：

如果你說(shuō)一個(gè)女大學(xué)生晚上賣淫就是可恥，但如果改成一個(gè)妓女利用業(yè)余時(shí)間努力學(xué)習(xí)就勵(lì)志多了！

lambda也是如此

apply函數(shù)

Python中apply函數(shù)的格式為：apply(func,*args,**kwargs)

當(dāng)然，func可以是匿名函數(shù)。

用途：當(dāng)一個(gè)函數(shù)的參數(shù)存在于一個(gè)元組或者一個(gè)字典中時(shí)，用來(lái)間接的調(diào)用這個(gè)函數(shù)，并將元組或者字典中的參數(shù)按照順序傳遞給參數(shù)

解析：args是一個(gè)包含按照函數(shù)所需參數(shù)傳遞的位置參數(shù)的一個(gè)元組，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，假如A函數(shù)的函數(shù)位置為 A(a=1,b=2),那么這個(gè)元組中就必須嚴(yán)格按照這個(gè)參數(shù)的位置順序進(jìn)行傳遞(a=3,b=4)，而不能是(b=4,a=3)這樣的順序。kwargs是一個(gè)包含關(guān)鍵字參數(shù)的字典，而其中args如果不傳遞，kwargs需要傳遞，則必須在args的位置留空。

apply的返回值就是函數(shù)func函數(shù)的返回值。

?舉例

def function(a,b):  
    print(a,b)  
apply(function,('good','better'))  
apply(function,(2,3+6))  
apply(function,('cai','quan'))  
apply(function,('cai',),{'b':'caiquan'})  
apply(function,(),{'a':'caiquan','b':'Tom'})  

輸出結(jié)果：

('good', 'better')
(2, 9)
('cai', 'quan')
('cai', 'caiquan')
('caiquan', 'Tom')

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，大家使用比較多的是apply函數(shù)，apply函數(shù)是pandas庫(kù)中的函數(shù)，非常好用的一個(gè)函數(shù)相當(dāng)于循環(huán)遍歷，起到對(duì)每一條數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的效果,函數(shù)的參數(shù)可能是DataFrame中的行或者列。

說(shuō)到apply又不得不說(shuō)lambda函數(shù)了，這兩個(gè)結(jié)合來(lái)用簡(jiǎn)直爽的不行。

lambda關(guān)鍵字可以用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)小的匿名函數(shù)

示例：

DataFrame.apply(func, axis=0, broadcast=False, raw=False,
                 reduce=None, args=(), *kwds)

第一個(gè)參數(shù)func是一個(gè)函數(shù)，需要自己實(shí)現(xiàn)，可以使用lambda匿名函數(shù)，axis默認(rèn)值為0，axis為0時(shí)，會(huì)把一列的數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷。

data[‘cut_review'].apply(lambda x: [i for i in x s if i not in stopwords])

?下面的例子是DataFrame中apply的用法

#函數(shù)應(yīng)用和映射
import numpy as np
import pandas as pd
df=pd.DataFrame(np.random.randn(4,3),columns=list('bde'),index=['utah','ohio','texas','oregon'])
print(df)
"""
               b         d         e
utah   -0.667969  1.974801  0.738890
ohio   -0.896774 -0.790914  0.474183
texas   0.043476  0.890176 -0.662676
oregon  0.701109 -2.238288 -0.154442
"""

#將函數(shù)應(yīng)用到由各列或行形成的一維數(shù)組上。DataFrame的apply方法可以實(shí)現(xiàn)此功能
f=lambda x:x.max()-x.min()
#默認(rèn)情況下會(huì)以列為單位，分別對(duì)列應(yīng)用函數(shù)
t1=df.apply(f)
print(t1)
t2=df.apply(f,axis=1)
print(t2)

"""
b    1.597883
d    4.213089
e    1.401566
dtype: float64
utah      2.642770
ohio      1.370957
texas     1.552852
oregon    2.939397
dtype: float64
"""

#除標(biāo)量外，傳遞給apply的函數(shù)還可以返回由多個(gè)值組成的Series
def f(x):
    return pd.Series([x.min(),x.max()],index=['min','max'])
t3=df.apply(f)
#從運(yùn)行的結(jié)果可以看出，按列調(diào)用的順序，調(diào)用函數(shù)運(yùn)行的結(jié)果在右邊依次追加
print(t3)

"""
            b         d         e
min -0.896774 -2.238288 -0.662676
max  0.701109  1.974801  0.738890
"""

#元素級(jí)的python函數(shù)，將函數(shù)應(yīng)用到每一個(gè)元素
#將DataFrame中的各個(gè)浮點(diǎn)值保留兩位小數(shù)
f=lambda x: '%.2f'%x
t3=df.applymap(f)
print(t3)
"""
            b      d      e
utah    -0.67   1.97   0.74
ohio    -0.90  -0.79   0.47
texas    0.04   0.89  -0.66
oregon   0.70  -2.24  -0.15
"""

#注意，之所以這里用map,是因?yàn)镾eries有一個(gè)元素級(jí)函數(shù)的map方法。而dataframe只有applymap。
t4=df['e'].map(f)
print(t4)

"""
utah     0.74
ohio     0.47
texas   -0.66
oregon  -0.15
"""