Python и его лямбда-expressions OTUS
2026-03-10 23:22 Diff
https://otus.ru/journal/python-i-ego-lyambda-expressions/

Python – популярный и достаточно простой язык программирования. Он используется для создания скриптов, программных приложений, игр. Обладает простым и понятным синтаксисом. 

Для работы с Python создаются различные фреймворки, инструменты и библиотеки. У языка поддерживаются разнообразные встроенные возможности. Пример – lambda function. Далее предстоит познакомиться с соответствующим типом функций получше. Дополнительно предлагается ключевая терминология для каждого разработчика. Вся информация, указанная ниже, ориентирована на тех, кто уже имеет поверхностные знания программирования на Python. Она также подойдет новичкам и опытным специалистам в сфере разработки программного обеспечения.

Термины и определения

В Питоне и других языках разработки используются некоторые «стандартные» определения. С их помощью удается быстрее разобраться в принципах программирования, а также в том, что будет делать тот или иной код:

  1. Алгоритм – совокупность действий, инструкций или правил, направленная на решение той или иной задачи.
  2. Аргумент – значение, которое будет передаваться в функцию (lambda x и другие), а также в различные команды.
  3. Символ – простейшая единица отображения информации в программном коде. Равна одной символьной или буквенной записи.
  4. Объект – комбинация констант, переменных и иных структурных единиц, которые могут выбирать и обрабатываться вместе.
  5. Класс – набор связанных объектов с общими свойствами.
  6. Константа – значение, которое не изменяется. Оно остается одинаковым в процессе всего жизненного цикла приложения.
  7. Тип данных – классификация информации определенного типа.
  8. Массив – список или множество схожих типов данных, которые предварительно были сгруппированы.
  9. Цикл – последовательность инструкций и функций, которая повторяется снова и снова до тех пор, пока система не достигнет поставленного условия или не получит команду на останов.
  10. Итерация – один проход через набор операций или инструкций в программном коде.
  11. Ключевое слово – слово, которое зарегистрировано синтаксисом выбранного языка программирования. Используется для описания функций, инструментов и команд.
  12. Операнд – объект, которым можно манипулировать через операторы.
  13. Оператор – объект, управляющий операндами.
  14. Переменная – место хранения информации из приложения, которое было предварительно названо тем или иным именем. Именованная ячейка в памяти, выделенная системой для взаимодействия с различными материалами.
  15. Указатель – переменная, которая включает в себя адрес места в памяти.
  16. Синтаксис – правила о том, как правильно использовать и передавать операторы.

Все это – «база», без которой разобраться в полной мере в том, что собой представляет lambda x в Питоне, не получится.

Несколько слов о функциях

Функция (the func) в Питоне – это объект, который принимает аргументы, а затем возвращает то или иное значение. Обычно этот компонент программного кода определяется за счет инструкции (ключевого слова) the def.

В процессе работы с функциями можно столкнуться с инструкцией return (lambda и не только). Она указывает на то, что именно требуется вернуть в виде результирующего значения. Вот – простой пример функции (the func) и возврата результатов ее расчетов:

Функции в the Python могут быть разными. Примеры, связанные с lambda x – это:

  • чистая функция;
  • функция высшего порядка.

О них должен помнить каждый разработчик, который заинтересован в изучении лямбда-выражений в рассматриваемом ЯП.

Чистая функция

Изучая в the Python лямбда-функции, сначала нужно познакомиться с чистыми the functions. Это «выражения», которые выступают в качестве детерминированных. Они не имеют никаких побочных эффектов.

Для того, чтобы «операция» являлась чистой, она должна быть детерминированной. В таких выражениях каждый раз при одном и том же наборе аргументов система будет выдавать один и тот же результат:

Выше – пример детерминированной функции. А вот – недетерминированное «выражение»:

Здесь каждый раз, когда меняется день недели (он не является аргументом «команды»), функция будет выдавать разные результаты расчетов.

Соответствующая категория объектов имеет такие преимущества как:

  • простая поддержка;
  • легкое чтение;
  • удобное тестирование;
  • независимость от порядка вызова.

В функциональной разработке программного обеспечения будут применяться исключительно чистые функции.

Высший порядок

Перед более детальным изучением the lambda function нельзя обойти вниманием «команды» высшего порядка. В программировании так называются выражения, которые принимают в виде аргументов другие функции или возвращают их в виде итогового результата.

Выше – наглядный пример соответствующего «выражения». Если использовать такие «команды» в программном коде, получится достигнуть абстракции и компактности программы, принимая во внимание сложность необходимых вычислений.

Лямбда в Питоне – введение

A lambda – специальный инструмент в большинстве языков программирования. Он используется для того, чтобы вызывать анонимные функции.

При работе в the Python с functions, обычно используется ключевое слово def. За счет этого программист сможет назначить «команде» определенное имя. Иногда необходимо объявить «команду» анонимно или воспользоваться ей всего один раз. Определение «выражения» в соответствующей ситуации может оказаться неоправданным. Тогда приходится иметь дело с lambda-выражениями в the Python. Они могут пригодится как новичкам, так и уже более опытным разработчикам.

Определение и синтаксис

The lambda function – это синтаксис, который используется в Питоне для формирования анонимных функций. Это не оператор. The lambda x будет возвращать значение. Она имеет неявный оператор return.

Синтаксис у the lambda в Python будет таким:

Соответствующее «выражение» будет возвращать свое значение в том месте, где разработчик объявил его.

Объявление

Для объявления the lambda-функции в Python требуется воспользоваться ключевым словом lambda:

Рассматриваемый инструмент разработки может быть представлен переменной для дальнейшего использования в исходном коде:

Здесь e – это аргумент, а e-2 – непосредственное выражение.

После назначения переменной допускается вызов соответствующего the лямбда-выражения в Python. Делается это точно также, как и в случае с любой другой командой:

Выше – наглядный пример вызова «команды», где в виде аргумента программист взял целое число, равное 1.

Что собой представляет лямбда-выражение

Лямбда-функции в Python – это встроенная функция для создания анонимных «команд». Она возвращает выражение. Изначально оно представлено некой последовательностью букв, чисел и символов, отвечающей за возврат того или иного значения. Примеры выражений:

  • арифметические операции типа a**b или a-b;
  • вызовы command вроде sum (a,b), print (“Hi”).

Подобные записи как назначение не могут быть определены для the lambda-function Python. Это связано с тем, что они ничего не возвращают, даже значение None.

Области применения

В the Python лямбда-выражения имеют достаточно широкое применение. Они встречаются при вызове классов и «команд», которые будут принимать функции в качестве аргументов.

Встроенная сортировка в Питоне – наглядный пример. Она принимает the func (command) в виде ключевого аргумента. Соответствующее «выражение» будет использовать для вычисления сравнительные ключи при определении порядка сортировки компонентов.

Все это приводит к тому, что the lambda-функции в Python идеально подойдет для сортировки. Ниже – наглядный пример использования соответствующего выражения:

Данный фрагмент кода работает с сортировкой цветов. Регистр в соответствующем примере не принимается во внимание.

Sorted – не единственная сфера применения the lambda-функций в Python, но чаще всего именно в ней встречается рассматриваемое «выражение». Его рекомендуется использовать, когда поддерживается только одно выражение для реализации в «команде» или фрагмент кода должен быть вызван в программе всего единожды.

Аргументы по умолчанию

Как сделать the lambda function в исходном коде, уже понятно в общих чертах. Теперь нужно разобраться с ее аргументами по умолчанию. Они могут быть заданы в Питоне, как и в большинстве других ЯП.

Вот – наглядный пример, помогающий понять, для чего разработчику устанавливать аргументы по умолчанию:

Здесь значения по умолчанию для a и b соответственно являются 2 и 3. Чтобы задать аргументы по умолчанию для the lambda-функции, запись будет следующего вида:

Выше в выделенной области показан результат расчетов. Если выставить для этого фрагмента кода по умолчанию аргумент 2, на выходе получится 7, а если ничего не указывать в круглых скобках – 6.

Примеры синтаксических конструкций

Как работает и что делать the lambda function, понятно. Разработчики должны понимать ключевые ее отличия от обычно функции. А еще – помнить, что существуют различные syntax конструкции, позволяющие работать с анонимными «командами». Далее будут приведены наглядные примеры lambda в Python с возможными синтаксическими формами.

Аргументы

Если в выражении используются одна или несколько переменных, они могут быть определены программистом заблаговременно. Когда речь заходит об аргументах, предстоит помнить – их значения или устанавливаются по умолчанию, или передается при вызове command.

В этом примере отсутствуют значения a и b. Об этом разработчику сообщит специальное уведомление.

А вот – пример, в котором у lambda function отсутствует аргумент a. Данный фрагмент тоже не будет нормально функционировать.

В последнем примере аргументы отсутствуют вовсе, но исходный код будет нормально функционировать.

Пропуск аргументов

Аргументы в lambda-функциях указывать не обязательно. Соответствующая command будет отлично работать без них:

Вот – пример, в котором в виде выражения используется prints:

Все это приводит к логическому заключению – пропуск аргументов для рассматриваемого типа «команд» является нормальным.

Пропуск выражения

Теперь можно посмотреть, что делает система, если в the lambda-function Python пропущена одна часть. А именно – выражение:

При запуске фрагмента кода появится характерное сообщение об ошибке синтаксического характера. Это значит, что без выражения funcs не имеют никакого смысла. Они должны всегда присутствовать в lambda y x.

Применение со встроенными функциями

В Python поддерживается ряд встроенных «команд», которые допускают использование lambda. К ним можно отнести такие варианты как filter или map. В них the func lambda поможет выполнить определенные преобразования. Наиболее распространенные варианты работы со встроенными «инструментами»:

  • reduce;
  • filter;
  • map.

Далее будут рассмотрены примеры работы со списком (lists). Он будет называться как numbers:

После этого предстоит составить lambda-function Python:

На основе этих данных будет изучено применение рассматриваемого типа «команд» со встроенными функциями языка на наглядных примерах (examples). 

С filter

Filter всегда принимает два аргумента – функцию (func) и список (list) для дальнейшей обработки. В примере, приведенном далее, разработчик применит функцию list для того, чтобы перевести filter в список.

Выше – конечный код, который поможет добиться желаемого результата. Он возьмет список numbers, отфильтрует всего его компоненты, которые не будут делиться нацело на 3. Начальный список произведенные расчеты никак не изменят.

Работа с map

Lambda functions могут использоваться с map. В отличие от filter, соответствующая «команда» вернет значение выражения для каждого компонента в пределах списка.

Выше – пример того, как это работает. В результате работы приложения, если число делится нацело на 3, будет написано true. В противном случае – false.

Reduce

Lambda functions могут работать с reduce. Соответствующая «команда» будет принимать два параметра:

  • функцию;
  • заданный список.

Сначала reduce применяет первую функцию. Это происходит для двух начальных элементов списка. Далее – в качестве аргументов соответствующей «команды» используются полученные значения совместно со следующим элементом списка. Это происходит до тех пор, пока весь list не будет пройден, а также не будет возвращено итоговое значение. Для использования reduce и the lambda functions, сначала нужно импортировать первый тип «команды» из модуля. Он называется functools:

Ниже – результат обработки соответствующего кода:

На выходе пользователь получит значение 5. А вот – другой пример:

Если выполнить то же самое для x + y, то на выходе получится 55.

Множественные операторы

The lambda x не позволяют задействовать сразу несколько операторов. Вместо этого разработчик имеет право на создание двух лямбда-функций, после чего вызвать вторую в виде параметра для первой.

Результат обработки кода:

Здесь была создана the lambda x, которая сортирует каждый вложенный список в заданном списке. Далее соответствующий list проходит в виде параметра для второго лямбда expression. Она будет возвращать элемент n-2 отсортированного списка. Здесь n – это длина вложенного lists. 

Условные операторы

Лямбда функции могут использоваться с условными операторами. Пример – с if else. Питон допускает использование однострочных условий. Именно они будут помещаться в рассматриваемый тип функций для дальнейшей обработки возвращаемого результата.

Пример – имеются две цифры. Нужно определить, какая из них является наибольшим числом:

Результат обработки имеющегося фрагмента:

Соответствующий прием позволит добавлять в the Python лямбда-функции различные условия. Этот пример можно задействовать в качестве своеобразного шаблона. 

Преимущества и недостатки lambda

Изучая lambda functions, разработчик должен не только понять, что они собой представляют, но и какие преимущества и недостатки имеют. Эта информация поможет разобраться, когда лучше воспользоваться анонимными «командами». Дальнейшее сравнение lambda x будет производиться с обычными def для определения функций.

В отличие от def, lambda:

  1. Сильно отличается синтаксически. The lambda functions могут оттолкнуть новичков.
  2. Будут возвращаться автоматически.
  3. Могут включать в себя только одну строчку исходного кода.
  4. Поддерживают мгновенную передачу. Переменные для работы lambda x не требуются в обязательном порядке.
  5. Не могут включать в себя docstring, а также наименования.

Основное преимущество lambdas – это их свободная передача. Сюда же можно отнести автоматический возврат.

Отсутствие наименований и docstrings, а также незнакомый и «нестандартный» синтаксис – это недостатки the Python lambda, но только для новичков. В остальном соответствующие «команды» позволяют представить исходный код в более компактном и совершенном виде.

Обычные функции и лямбды

В Python лямбда-функции могут оказаться весьма функциональными и полезными. Чтобы понять их отличие от обычных «команд», рекомендуется изучить наглядный пример. В нем предложенный фрагмент будет возвращать заданное значение, которое предварительно было возведено в куб:

В консоль будет выведен следующий результат:

Здесь обе представленные функции, defined_cube, а также lambda_cube, будут вести себя одинаково. Так и предполагалось изначально. Необходимо учесть следующие особенности реализации фрагментов:

  1. Без lambda x. Обе функции будут возвращать заданное значение, которое предварительно возведено в куб. Во время использования def потребовалось определить «команду» с именем и defined_cube, а затем дать ей входную величину. После того, как код реализован, потребовалось вернуть результат из того места, откуда «команда» была вызвана изначально. Для данной операции пришлось воспользоваться ключевым словом return.
  2. С Python lambda. Определение лямбды не предусматривает оператор return. Это связано с тем, что соответствующая «команда» всегда по умолчанию включает в себя возвращаемое выражение. Можно поместить определение Python lambda в любое месте, где ожидается вызов функции. Присваивание переменной разрешено пропустить.

Теперь понятно, что собой представляет lambda s, а также как пользоваться соответствующими «командами» в том или ином случае. Лучше и быстрее освоить данное направление разработки на Питоне помогут специализированные дистанционные курсы. На них с нуля научат основным инструментам для работы с Python, а также всевозможным функциям и библиотекам. В конце будет выдан сертификат в электронном формате, позволяющий подтвердить приобретенные навыки.

Интересует Python? Добро пожаловать на курс в Otus!