まとめへのリンク

はじめに

Pythonの勉強をするために、acopyという群知能ライブラリを写経していました。

acopyでは、多くのPythonの面白い文法・イディオムが使われており、その中でも便利だなぁというのをまとめています。

今回は、Pythonのlambda式について学びます。

lambda式とは？

ラムダ式とは、他の多くのプログラミング言語でも利用される概念で、無名関数の意味をさします。
名前をつけるまでもない、利用するスコープが非常に小さい場合に、無名な関数をその場で定義して使い捨てる　というのがラムダ式です。

C++では[](){}の表記で利用できます。

lambda式の例

lambda式はlambda 引数: 処理の形で表記します。
処理の結果として、必ず値が返されるという特徴があります。

例えば、２つの整数の引数を足し算するadd関数、そしてそれをlambdaで表したlm_add関数を作成してみます。

def add(x, y):
    return x + y


lm_add = lambda x, y: x + y

x = 10
y = 40

'''
50
50
'''
print(add(x, y))
print(lm_add(x, y))

add関数と同じ挙動を示すのがlm_add関数です。
引数$x, y$を受け取り$x+y$を計算したあと、強制的にreturnされます。

通常の関数と同様に、可変長引数を利用できます。

f = lambda *args, **kwargs: print(args, kwargs)

'''
(10, 'a') {'hello': 'world'}
'''
f(10, 'a', hello='world')

活用例

lambda式は、基本的に使い捨てで名前をつけるまでもない、極小のスコープのみで利用します(するべきと考えています)。

例えば

ソートの基準として
最大値の基準として

など組み込み関数と組み合わせて使用することが多いです。特に競技プログラミングでは多用します。

例えば、以下はタプルの配列を第$1$要素を基準として昇順に並べ、もし同じならば第$0$要素で昇順にさらに並び替えます。

tuples = [(10, -3), (4, 10), (-4, 13), (-20, -50), (-20, 1), (0, 0), (-22, -50)]

tuples = sorted(tuples, key=lambda x: (x[1], x[0]))

'''
[(-20, -50), (-22, -50), (10, -3), (0, 0), (-20, 1), (4, 10), (-4, 13)]
'''
print(tuples)

以上のような比較関数はわざわざスコープの外に定義するまでもないため、また、関数の位置が遠くなり、処理を追う負担を減らすため、lambdaで定義すると良さそうです。

最後に

lambdaについて見てみました。
特に競技プログラミングでPythonでやっていると多用します。
他の言語でもラムダ式を活用していきたいです。

Pythonだと$2$つの要素で入れ替えるソート（C++のソートなど）
はクラスにeq, ltを定義するしかないんでしょうか...(ラムダでできると楽なのですが)

参考文献

Pythonのlambdaって分かりやすい