Как сделать лямбда-зонт

В прошлый раз мы рассказывали о том, что такое лямбда-функции и чем они полезны в программировании. Сегодня сделаем второй заход и рассмотрим несколько ситуаций с использованием лямбда-функций в Python. Заодно выясним, когда они могут выручить, а когда можно и без них.

Что такое лямбда-функции

Лямбда-функции — это анонимные функции, которые создаются с помощью ключевого слова lambda. Их используют, когда нужно определить небольшую функцию на месте и применить её разово. Стандартный синтаксис лямбда-функции такой:

lambda переменные: значение функции

У лямбда-функций есть ограничения:

Теперь — к реальным примерам.

Использование в функциях высшего порядка

Функция высшего порядка — это функция, которая принимает другую функцию в качестве аргумента или возвращает её как результат. Например, у нас есть числовое значение и мы хотим применить к нему несколько математических операций: возвести в квадрат, куб и умножить на 2. Без лямбда-функции можно сделать это так:

def square(x):
    return x ** 2

def cube(x):
    return x ** 3

def doubling(x):
    return x * 2

def apply_function(x, func):
    return func(x)

result_square = apply_function(5, square)
result_cube = apply_function(5, cube)
result_double = apply_function(5, doubling)

print(result_square)
print(result_cube)
print(result_double)

Что мы здесь делаем:

А вот что будет с лямбда-функцией:

def apply_function(x, func):
    return func(x)

result_square = apply_function(5, lambda x: x ** 2)
result_cube = apply_function(5, lambda x: x ** 3)
result_double = apply_function(5, lambda x: x * 2)

print(result_square)
print(result_cube)
print(result_double)

Что здесь происходит:

Создание словаря с функциями

Предыдущий пример можно реализовать ещё изящнее с помощью лямбда-функций в словаре. Представим, что нам нужно складывать, вычитать, умножать и делить два числовых значения. Для этого можно создать словарь, в котором ключами будут строки из команд или операций, а значениями — лямбда-функции, которые выполняют соответствующие действия. После создания такого словаря можно легко вызывать нужные функции по ключам:

operations = {
    'add': lambda x, y: x + y,
    'subtract': lambda x, y: x - y,
    'multiply': lambda x, y: x * y,
    'divide': lambda x, y: x / y if y != 0 else 'Ошибка деления на ноль!'
}

a, b = 10, 5
operation = 'multiply'
result = operations[operation](a, b)
print(result)

Что здесь происходит:

Использование с функцией map

Функцию map применяют, чтобы преобразовать элементы какой-то последовательности с использованием другой функции. Например, у нас есть список чисел, каждое из которых нужно возвести в квадрат. Без лямбда-функции это можно сделать так:

def square(x):
    return x ** 2

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = list(map(square, numbers))
print(squared)

Что мы здесь делаем:

А вот как сокращается код, если использовать лямбда-функцию:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = list(map(lambda x: x ** 2, numbers))
print(squared)

Что здесь происходит:

Использование с функцией filter

Функция filter применяется для фильтрации элементов последовательности с использованием другой функции. Например, мы работаем с данными и нам нужно быстро отфильтровать список с идентификаторами пользователей, отделив от него чётные. Без лямбда-функции нам потребуется такой код:

def is_even(x):
    return x % 2 == 0

user_ids = [101, 202, 303, 404, 505, 606, 707, 808, 909, 1000]
even_user_ids = list(filter(is_even, user_ids))
print(even_user_ids)

Что мы здесь делаем:

А вот как сделать то же самое с лямбда-функцией:

user_ids = [101, 202, 303, 404, 505, 606, 707, 808, 909, 1000]
even_user_ids = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, user_ids))
print(even_user_ids)

Что здесь происходит:

Сортировка списка кортежей

С помощью сортировки можно сортировать данные по определённому критерию. Например, у нас есть кортеж с идентификатором и названием продуктов, и нам нужно отсортировать этот набор данных по названию продукта. Без лямбда-функции код будет таким:

def get_second_element(tuple):
    return tuple[1]

products = [(101, 'apple'), (303, 'banana'), (202, 'cherry')]
sorted_products = sorted(data, key=get_second_element)
# выводим результат на экран
print(sorted_products)

Что мы здесь делаем:

А вот как упростить код с лямбда-функцией:

products = [(101, 'apple'), (303, 'banana'), (202, 'cherry')]
sorted_products = sorted(products, key=lambda x: x[1])
print(sorted_products)  # [(101, 'apple'), (303, 'banana'), (202, 'cherry')]

Что здесь происходит:

Использование с Tkinter

С помощью библиотеки Tkinter можно создавать графические интерфейсы с различными элементами, например кнопками. При этом каждую кнопку чаще всего нужно описать только один раз. Представим, что мы создаём таск-трекер — приложение для отслеживания задач. В приложении должна быть кнопка «Добавить задачу», которая при нажатии выводит в консоль сообщение «Задача добавлена». Без лямбда-функции мы можем сделать это так:

import tkinter as tk

def on_button_click():
    print("Задача добавлена")

root = tk.Tk()

button = tk.Button(root, text="Добавить задачу", command=on_button_click)
button.pack()

root.mainloop()

Что мы здесь делаем:

А вот как можно сделать такое же с лямбда-функцией:

import tkinter as tk

root = tk.Tk()

button = tk.Button(root, text="Задача добавлена", command=lambda: print("Добавить задачу"))
button.pack()

root.mainloop()

Что здесь происходит:

Так лучше с лямбда-функциями или без них?

На самом деле, использовать лямбда-функции не обязательно, но они дают множество преимуществ: