Python/아름다운 람다식(Lambda Expression)과 지연 함수

람다식(Lambda Expression)과 지연 함수

람다식은 익명 함수를 생성하기 위한 간결하고 강력한 방법으로, 파이썬에서도 많이 활용된다.

람다식

람다식은 함수를 간결하게 표현하기 위한 방법. 일반적으로 함수를 정의하고 호출하는 과정을 거치지 않고, 한 줄로 함수를 표현할 수 있다. 람다식은 주로 고차 함수와 함께 사용되며, 함수를 인자로 전달하거나 반환하는 등의 유연한 프로그래밍을 가능하게 한다.

구문

lambda 매개변수: 표현식

• lambda: 람다식을 정의하는 키워드.
• 매개변수: 함수에 전달되는 입력값.
• 표현식: 함수의 결과를 반환하는 식.

지연 함수

지연 함수는 람다식과 고차 함수를 결합한 개념으로, 함수의 계산을 필요한 시점까지 지연시키는 방식. 이는 특히 대량의 데이터를 다룰 때 유용하며, 메모리를 효율적으로 사용할 수 있다. 지연 함수는 주로 제너레이터(generator)와 함께 사용되며, 데이터의 스트림(stream)을 처리할 때 유용하다.

람다식과 지연 함수의 활용 예제

예제 1: 숫자 리스트의 제곱 계산하기

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = map(lambda x: x**2, numbers)
print(list(squared))  # 출력: [1, 4, 9, 16, 25]

위의 예제에서는 숫자 리스트의 각 요소를 제곱하는 람다식을 사용. map 함수를 활용하여 리스트의 각 요소에 대해 람다식을 적용한 후, 그 결과를 리스트로 변환하여 출력. 이때 map 함수는 지연 함수로 동작하여 필요한 시점에 계산을 수행하며, 불필요한 계산을 최소화.

예제 2: 무한 수열 생성하기

evens = (x for x in range(2, 100) if x % 2 == 0)
print(next(evens))  # 출력: 2
print(next(evens))  # 출력: 4
print(next(evens))  # 출력: 6

위의 예제에서는 무한한 짝수 수열을 생성하는 람다식과 제너레이터를 사용. (x for x in range(2, 100) if x % 2 == 0)는 짝수 수열을 생성하는 람다식으로, 필요한 시점에 값을 생성하여 제너레이터를 통해 하나씩 출력.

예제 3: 더블러

def myfunc(n):
  return lambda a : a * n

myfunc는 인자 n을 받아들이며, 람다식을 반환. 반환된 람다식은 인자 a를 받아들이고, a와 n을 곱한 값을 반환.

즉, myfunc 함수는 람다식을 생성하여 반환하는 고차 함수(higher-order function). 이렇게 반환된 람다식은 n 값을 기억하고 있으며, 이후에 호출될 때 a와 n을 곱한 값을 반환.

예를 들어, 다음과 같이 myfunc를 호출하고 반환된 람다식을 사용:

mydoubler = myfunc(2)
result = mydoubler(5)
print(result)  # 출력: 10

위의 예시에서 myfunc(2)를 호출하면 n에 2가 전달되고, 이에 대한 람다식이 반환. 그 후 mydoubler(5)를 호출하면 람다식이 실행되어 a에 5가 전달되고, 5와 2를 곱한 값인 10이 반환.

람다식과 지연 함수의 장점

• 간결함: 람다식을 사용하면 함수를 간결하게 표현할 수 있다.
• 고차 함수와의 유연한 조합: 람다식은 고차 함수와 함께 사용하여 함수를 인자로 전달하거나 반환하는 등의 유연한 프로그래밍을 가능하게 한다.
• 메모리 효율성: 지연 함수를 활용하면 필요한 시점까지 계산을 미룰 수 있어 메모리를 효율적으로 사용.