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如何寫好 Python 的 Lambda 函數

2022-03-30 13:01:08

前言:

Lambda 函數是 Python 中的匿名函數。當你需要完成一件小工作時,在本地環境中使用它們可以讓工作得心應手。有些人將它們簡稱為 lambdas,它們的語法如下:

lambda arguments: expression

lambda 關鍵字可以用來建立一個 lambda 函數,緊跟其後的是參數列和用冒號分割開的單個表示式。例如,lambda x: 2 * x 是將任何輸入的數乘2,而 lambda x, y: x+y 是計算兩個數位的和。語法十分直截了當,對吧?

假設您知道什麼是 lambda 函數,本文旨在提供有關如何正確使用 lambda 函數的一些常規準則。

1. 不要返回任何值

看看語法,您可能會注意到我們在 lambda 函數中並沒有返回任何內容。這都是因為 lambda 函數只能包含一個表示式。然而,使用 return 關鍵字會構成不符合規定語法的語句,如下所示:

>>> integers = [(3, -3), (2, 3), (5, 1), (-4, 4)]
>>> sorted(integers, key=lambda x: x[-1])
[(3, -3), (5, 1), (2, 3), (-4, 4)]
>>> sorted(integers, key=lambda x: return x[-1])
... 
  File "<input>", line 1
    sorted(integers, key=lambda x: return x[-1])
                                   ^
SyntaxError: invalid syntax

該錯誤可能是由於無法區分表示式和語句而引起的。像是包含 return、try、 with 以及 if 的語句會執行特殊動作。然而,表示式指的是那些可以被計算出一個值的表達,例如數值或其他 Python 物件。

通過使用 lambda 函數,單個表示式會被計算為一個值並且參與後續的計算,例如由 sorted 函數排序。

2. 不要忘記更好的選擇

lambda 函數最常見的使用場景是將它作為一些內建工具函數中 key 的實參,比如上面展示的 sorted() 和 max()。根據情況,我們可以使用其他替代方法。

思考下面的例子:

>>> integers = [-4, 3, 7, -5, -2, 6]
>>> sorted(integers, key=lambda x: abs(x))
[-2, 3, -4, -5, 6, 7]
>>> sorted(integers, key=abs)
[-2, 3, -4, -5, 6, 7]
>>> scores = [(93, 100), (92, 99), (95, 94)]
>>> max(scores, key=lambda x: x[0] + x[1])
(93, 100)
>>> max(scores, key=sum)
(93, 100)

在資料科學領域,很多人使用 pandas 庫來處理資料。如下所示,我們可以使用 lambda 函數通過 map() 函數從現有資料中建立新資料。除了使用 lambda 函數外,我們還可以直接使用算術函數,因為 pandas 是支援的:

>>> import pandas as pd
>>> data = pd.Series([1, 2, 3, 4])
>>> data.map(lambda x: x + 5)
0    6
1    7
2    8
3    9
dtype: int64
>>> data + 5
0    6
1    7
2    8
3    9
dtype: int64

3. 不要將它賦值給變數

我曾見過一些人將 lambda 函數誤認為是簡單函數的另一種宣告方式,我們可能也見過有人像下面這麼做:

>>> doubler = lambda x: 2 * x
>>> doubler(5)
10
>>> doubler(7)
14
>>> type(doubler)
<class 'function'>

對 lambda 函數命名的唯一作用可能是出於教學目的,以表明 lambda 函數的確是和其他函數一樣的函數——可以被呼叫並且具有某種功能。除此之外,我們不應該將 lambda 函數賦值給變數。

為 lambda 函數命名的問題在於這使得偵錯不那麼直觀。與其他的使用常規 def 關鍵字建立的函數不同,lambda 函數沒有名字,這也是為什麼有時它們被稱為匿名函數的原因。思考下面簡單的例子,找出細微的區別:

>>> inversive0 = lambda x: 1 / x
>>> inversive0(2)
0.5
>>> inversive0(0)
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
  File "<input>", line 1, in <lambda>
ZeroDivisionError: division by zero
>>> def inversive1(x):
...     return 1 / x
... 
>>> inversive1(2)
0.5
>>> inversive1(0)
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
  File "<input>", line 2, in inversive1
ZeroDivisionError: division by zero

當我們的程式碼存在關於 lambda 函數的問題(即 inversive0),Traceback 錯誤資訊只會提示您 lambda 函數存在問題。

相比之下,使用正常定義的函數,Traceback會清晰地提示您有問題的函數(即 inversive1)。

與此相關,如果您想多次使用 lambda 函數,最佳實踐是使用通過 def 定義的允許使用檔案字串的常規函數。

4. 不要忘記列表推導式

有些人喜歡將 lambda 函數和高階函數一起使用,比如 map 或 filter。思考下面用法範例:

>>> # 建立一個數位列表
>>> numbers = [2, 1, 3, -3]
>>> # 使用帶有 lambda 函數的 map 函數
>>> list(map(lambda x: x * x, numbers))
[4, 1, 9, 9]
>>> # 使用帶有 lambda 函數的 filter 函數
>>> list(filter(lambda x: x % 2, numbers))
[1, 3, -3]

我們可以使用可讀性更強的列表推導式代替 lambda 函數。如下所示,我們使用列表推導式來建立相同的列表物件。如所見,與列表推導式相比,之前將 map 或 filter 函數與 lambda 函數一起使用更麻煩。因此,在建立涉及高階函數的列表時,應考慮使用列表推導式。

>>> # Use list comprehensions
>>> [x * x for x in numbers]
[4, 1, 9, 9]
>>> [x for x in numbers if x % 2]
[1, 3, -3]

結論

在本文中,我們回顧了使用 lambda 函數可能會犯的四個常見錯誤。通過避免這些錯誤,您應該能在程式碼中正確使用 lambda 函數。

使用 lambda 函數的經驗準則是保持簡單以及只在本地使用一次。

到此這篇關於如何寫好 Python 的 Lambda 函數的文章就介紹到這了,更多相關Python 的 Lambda 函數內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com!


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