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Les fonctions anonymes lambda en Python : print, expressions conditionnelles et récursivité

samedi, décembre 24th, 2016

Si Python n’est pas un langage de programmation fonctionnelle, il possède cependant des fonctions anonymes lambda qui sont typiques de cette famille de langages. Ces fonctions sont réputées peu puissantes en Python car elle ont été volontairement limitées syntaxiquement à une expression, sans possibilité d’utiliser des instructions. Pourtant, nous allons voir qu’elles ont dans ce langage quelques particularités intéressantes.

Print

L’instruction print est devenue une fonction print() – et donc une expression – dans Python 3 suite à la PEP 3105. Ainsi, si vous utilisez print dans une fonction lambda, Python 2 lèvera une exception SyntaxError: invalid syntax alors que Python 3 l’acceptera :

>>> pr = lambda x : print(x)
>>> pr('OK en Python 3')
OK en Python 3

Expressions conditionnelles

Introduites (tardivement) dans Python 2.5 suite à la PEP 308, les expressions conditionnelles sont une manière simplifiée de réaliser grâce à l’opérateur ternaire true_value if condition else false_value la suite d’instructions suivante :

if condition:
    x = true_value
else:
    x = false_value

Comme leur nom l’indique, les expressions conditionnelles sont bien des expressions et elles permettent donc de mettre de la logique dans les fonctions lambda. Cela était déjà possible précédemment, en abusant un peu les opérateurs logiques classiques avec condition and true_value or false_value, mais c’est une méthode que je déconseille car elle n’est pas totalement fiable pour certaines valeurs de condition.

Dans l’exemple suivant, j’utilise une expression conditionnelle avec la fonction print() et donc Python 3, ce dernier me permettant d’utiliser un nom de variable avec le caractère non-ASCII é (PEP 3131) :

>>> majorité = lambda x : print("mineur") if x < 18 else print("majeur")
>>> majorité(15)
mineur
>>> majorité(25)
majeur

Récursivité

Le principe des fonctions anonymes étant de ne pas être nommées, il est donc logiquement difficile de les appeler. Ainsi, les fonctions anonymes de certains langages fonctionnels ne peuvent pas s’appeler, et donc ne peuvent pas être récursives. En Python, les lambda sont un sucre syntaxique limité des fonctions normales mais elles leur sont sémantiquement équivalentes, et elles peuvent donc parfaitement s’appeler récursivement.

En utilisant une expression conditionnelle et la récursivité on peut ainsi facilement implémenter l’algorithme récursif naïf de la très classique suite de Fibonacci :

>>> fib = lambda x : x if x < 2 else fib(x - 1) + fib(x - 2)
>>> fib(1)
1
>>> fib(10)
55
>>> fib(25)
75025

N’essayez pas d’aller beaucoup plus haut pour tester cet algorithme de complexité exponentielle, mais il démontre bien la puissance quelque peu surprenante des fonctions lambda en Python.

Compréhension de liste

On peut enfin ajouter que l’usage de compréhension de liste permet aisément de faire une boucle dans une fonction lambda :

>>> incr = lambda liste : [i + 1 for i in liste]
>>> incr([1, 45, 340])
[2, 46, 341]