深入解析Python中的lambda表達(dá)式的用法

來源：懂視網(wǎng) 責(zé)編：小采時間：2020-11-27 14:34:43

深入解析Python中的lambda表達(dá)式的用法

深入解析Python中的lambda表達(dá)式的用法:普通的數(shù)學(xué)運(yùn)算用這個純抽象的符號演算來定義，計算結(jié)果只能在腦子里存在。所以寫了點(diǎn)代碼，來驗證文章中介紹的演算規(guī)則。我們來驗證文章里介紹的自然數(shù)及自然數(shù)運(yùn)算規(guī)則。說到自然數(shù)，今天還百度了一下，據(jù)度娘說，1993年后國家規(guī)定0是屬于自然數(shù)。先定義自

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導(dǎo)讀深入解析Python中的lambda表達(dá)式的用法:普通的數(shù)學(xué)運(yùn)算用這個純抽象的符號演算來定義，計算結(jié)果只能在腦子里存在。所以寫了點(diǎn)代碼，來驗證文章中介紹的演算規(guī)則。我們來驗證文章里介紹的自然數(shù)及自然數(shù)運(yùn)算規(guī)則。說到自然數(shù)，今天還百度了一下，據(jù)度娘說，1993年后國家規(guī)定0是屬于自然數(shù)。先定義自

普通的數(shù)學(xué)運(yùn)算用這個純抽象的符號演算來定義，計算結(jié)果只能在腦子里存在。所以寫了點(diǎn)代碼，來驗證文章中介紹的演算規(guī)則。

我們來驗證文章里介紹的自然數(shù)及自然數(shù)運(yùn)算規(guī)則。說到自然數(shù)，今天還百度了一下，據(jù)度娘說，1993年后國家規(guī)定0是屬于自然數(shù)。先定義自然數(shù)及自然數(shù)的運(yùn)算規(guī)則：

用lambda表達(dá)式定義自然數(shù)（邱齊數(shù)）

0 := λf.λx.x
1 := λf.λx.f x
2 := λf.λx.f (f x)
3 := λf.λx.f (f (f x))
...

上面定義直觀的意思就是數(shù)字n, 是f(x)的n階函數(shù)。1就是f(x), 2就是f(f(x))....，嚴(yán)格來說，這樣表述并不準(zhǔn)確。其實(shí)每個邱奇數(shù)都是一個二階函數(shù)，它有兩個變量f和x。用二元命名函數(shù)來表達(dá)就是：

0 -> num0(f,x)=x
1 -> num1(f, x)=f(x)
2 -> num2(f,x)=f(f(x))
3 -> num3(f,x)=f(f(f(x)))
...

其中參數(shù)f是一個函數(shù)。這一段有點(diǎn)繞，但是不能理解這個，對后面的lambda演算理解會比較困難。

首先用遞歸法，定義邱齊數(shù)（自然數(shù)）

0是自然數(shù)，度娘說1993年后，國家規(guī)定0是屬于自然數(shù)。

每個自然數(shù)，都有一個后續(xù)。

用代碼表達(dá)就是：

NUM0=lambda f: lambda x:x
SUCC=lambda n: lambda f: lambda x: f(n(f)(x))

后面則是定義運(yùn)算符，包括加法，乘法，減法和冪。維基文章里沒有介紹除法，估摸著除法定義比較復(fù)雜，一時講不清楚。那我們也不驗證了。

################################################
#define number calculus rules
################################################
 
#define Church numeral inductively.
#0 := λf.λx.x
#1 := λf.λx.f x
#2 := λf.λx.f (f x)
#3 := λf.λx.f (f (f x))
#...
NUM0=lambda f: lambda x:x
SUCC=lambda n: lambda f: lambda x: f(n(f)(x))
 
#define Operator
PLUS=lambda m: lambda n: m(SUCC)(n)
MULT= lambda m: lambda n: m(PLUS(n))(NUM0)
#define predecessor to obtain the previous number.
PRED= lambda n: lambda f: lambda x: n(lambda g: lambda h: h(g(f)))(lambda u:x)(lambda u:u)
SUB=lambda m: lambda n: n(PRED)(m)
POW=lambda b: lambda e: e(b)

定義完了什么是自然數(shù)和自然數(shù)的運(yùn)算子。那么自然數(shù)的運(yùn)算，就可以用lambda演算的方式計算了。

問題是上面的定義都是抽象的符號演算，我們需要有一個編碼器來把上面的抽象的Church numeral符號編碼成可以人來閱讀的形式，還需把人輸入的數(shù)字解碼成抽象符號。

################################################
#create encoder to input/output Church numeral
################################################
 
class LambdaEncoding:
 @staticmethod
 def encoding(exp,encoder):
 return encoder().encoding(exp)
 @staticmethod
 def decoding(s, decoder):
 return decoder().decoding(s)
 
class NumEncoder:
 def encoding(self,num):
 f=lambda x:x+1
 return str(num(f)(0))
 def decoding(self,s):
 n=int(s)
 num=NUM0
 for i in range(n):
 num=SUCC(num)
 return num

嗯，有了編碼器，就可以方便的來驗證了。

################################################
#calculus demo
################################################
print("demo number calculus.
"
 "don't input large number,"
 "it will cause to exceed maximum recursion depth!
")
 
n1=input('input a number: ')
n2=input('input anohter number: ')
#decode string to Church numeral
num1=LambdaEncoding.decoding(n1,NumEncoder)
num2=LambdaEncoding.decoding(n2,NumEncoder)
 
#add
result=PLUS(num1)(num2)
 
print('{0} + {1} = {2}'.format(
 n1,
 n2,
 LambdaEncoding.encoding(result, NumEncoder)))
 
#mult
result=MULT(num1)(num2)
print('{0} X {1} = {2}'.format(
 n1,
 n2,
 LambdaEncoding.encoding(result, NumEncoder)))
#sub
result=SUB(num1)(num2)
print('{0} - {1} = {2}'.format(
 n1,
 n2,
 LambdaEncoding.encoding(result, NumEncoder)))
 
#POW
result=POW(num1)(num2)
print('{0} ^ {1} = {2}'.format(
 n1,
 n2,
 LambdaEncoding.encoding(result, NumEncoder)))

測試結(jié)果如下：

>>> 
demo number calculus.
don't input large number,it will cause to exceed maximum recursion depth!
 
input a number: 4
input anohter number: 3
4 + 3 = 7
4 X 3 = 12
4 - 3 = 1
4 ^ 3 = 64
>>>

神奇吧。

lambda和def的區(qū)別
python lambda是在python中使用lambda來創(chuàng)建匿名函數(shù)，而用def創(chuàng)建的方法是有名稱的，除了從表面上的方法名不一樣外，python lambda還有哪些和def不一樣呢？
1 python lambda會創(chuàng)建一個函數(shù)對象，但不會把這個函數(shù)對象賦給一個標(biāo)識符，而def則會把函數(shù)對象賦值給一個變量。
2 python lambda它只是一個表達(dá)式，而def則是一個語句。
下面是python lambda的格式，看起來好精簡阿。

lambda x: print x

如果你在python 列表解析里用到python lambda，我感覺意義不是很大，因為python lambda它會創(chuàng)建一個函數(shù)對象，但馬上又給丟棄了，因為你沒有使用它的返回值，即那個函數(shù)對象。也正是由于lambda只是一個表達(dá)式，它可以直接作為python 列表或python 字典的成員，比如：

info = [lamba a: a**3, lambda b: b**3]

在這個地方?jīng)]有辦法用def語句直接代替。因為def是語句，不是表達(dá)式不能嵌套在里面，lambda表達(dá)式在“：”后只能有一個表達(dá)式。也就是說，在def中，用return可以返回的也可以放在lambda后面，不能用return返回的也不能定義在python lambda后面。因此，像if或for或print這種語句就不能用于lambda中，lambda一般只用來定義簡單的函數(shù)。
下面舉幾個python lambda的例子吧
1單個參數(shù)的：

g = lambda x:x*2
print g(3)

結(jié)果是6
多個參數(shù)的：

m = lambda x,y,z: (x-y)*z
print m(3,1,2)

結(jié)果是4

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