lambda式について

Question

Pythonのsortメソッドとlambda式の問題についてです。
なぜこの出力になるのかを教えていただきたいです。
よろしくお願いいたします。
またlambda式でkeyとして設定されている要素は具体的にどのような意味を持つのでしょうか？

list = [[10, 4],[3, 6], [4, 6], [5, 0]]
list.sort(key = lambda x:x[0])
list.sort(key = lambda x:x[1])
print(list)

出力結果
[[5, 0], [10, 4], [3, 6], [4, 6]]

Answer 1

listは組込みクラス名なので変数として使うのは止めましょう。

質問にあるコードでは、

list.sort(key = lambda x:x[0])

はあってもなくても同じですので、以下について説明します。

lst = [[10, 4],[3, 6], [4, 6], [5, 0]]
lst.sort(key = lambda x:x[1])
print(lst)

理解すべき事その１ sortメソッドのキーワード引数key
理解すべき事その２ lambda式の意味
にわけて説明します。

理解すべき事その１

キーワード引数keyで指定するのは関数です。正確には呼び出し可能オブジェクトです。

def second(x):
    return x[1]

lst = [[10, 4],[3, 6], [4, 6], [5, 0]]
lst.sort(key = second)
print(lst)

これを実行すると以下のようになります。

>>> print(lst)
[[5, 0], [10, 4], [3, 6], [4, 6]]

このようになる理由は、key = secondが

second([10, 4])である4
second([3, 6]) である6
second([4, 6]) である6
second([5, 0]) である0

を使って並べ替えなさい、という意味だからです。
詳しくは、リスト型 (list)のsortをお読みください。

理解すべき事その２

lambda x:x[1]のようなものをlambda式といいます。

Pythonには式と文があります。
式は評価(計算するに近い意味)することができ、代入文の右辺や関数の引数に書けるものです。

どういう種類の式があるかは、Python言語リファレンス 6. 式 (expression)に書かれています。

lambda式は式の一種です。Python言語リファレンス 6.14. ラムダ (lambda)に説明があります。

lambda x:x[1] はxが与えられたときにx[1]を返すという関数を作る式です。

一方、文は実行できますが評価することはできず、代入文の右辺や関数の引数に書けないものです。

どういう種類の式があるかは、Python言語リファレンス 7. 単純文 (simple statement)とPython言語リファレンス 8. 複合文 (compound statement)に書かれています。

defで始まるものは関数定義という文です。

関数定義文は、Python言語リファレンス 8.6. 関数定義に説明があります。

上の例であげた

def second(x):
    return x[1]

は関数定義文です。

関数定義文は関数を作り、その関数をdefのあとに書かれている名前の変数に代入します。

そのため、上記の関数定義文は

second = lambda x:x[1]

とほぼ同じ意味になります。従って

lst.sort(key = lambda x:x[1])

は、

second = lambda x:x[1]
lst.sort(key = second)

と同じ意味になります。

その結果、

lst = [[10, 4],[3, 6], [4, 6], [5, 0]]
lst.sort(key = lambda x:x[1])
print(lst)

を実行すると

>>> print(lst)
[[5, 0], [10, 4], [3, 6], [4, 6]]

となります。

Comments

[Shingodate1]

ご回答ありがとうございます。
ではlambdaの引数が仮に[10, 4]の場合、返り値のx[0]はオブジェクト[10, 4]の10の要素になるということでよろしいでしょうか？

Answer 2

lambda x:～においてxはlistの各要素、たとえば[10,4}などが入ります。
lambda xの結果、x[0]あるいはx[1]が返ります。
この返り値がkeyとなるということは、このKeyの値をもとにしてlistはsortされます。
すなわちlistの各要素の１番目あるいは２番目の要素の値の昇順で並べ替えられます。
その結果[[5, 0], [10, 4], [3, 6], [4, 6]]が得られます。

l = [[10, 4],[3, 6], [4, 6], [5, 0]]

l.sort(key = lambda x: print(f'x={x}, x[0]={x[0]}') or x[0])
#x=[10, 4], x[0]=10
#x=[3, 6], x[0]=3
#x=[4, 6], x[0]=4
#x=[5, 0], x[0]=5
print(l)# [[3, 6], [4, 6], [5, 0], [10, 4]]

l.sort(key = lambda x: print(f'x={x}, x[1]={x[1]}') or x[1])
#x=[10, 4], x[1]=4
#x=[3, 6], x[1]=6
#x=[4, 6], x[1]=6
#x=[5, 0], x[1]=0
print(l)# [[5, 0], [10, 4], [3, 6], [4, 6]]

Comments

[actorbug]

> まず先のlist.sort(key = lambda x:x[0])の結果は
> のちのlist.sort(key = lambda x:x[1])によって無意味となるので無視します。
無意味となるとは限りません。例えば、最初のリストが
list = [[10, 4],[4, 6], [3, 6], [5, 0]]
だった場合、list.sort(key = lambda x:x[0])のありなしで結果が変わるはずです。

[can110]

コメントありがとうございます。確かに。回答修正します。

[Shingodate1]

ご回答ありがとうございます。
ではlambdaの引数が仮に[10, 4]の場合、返り値のx[0]はオブジェクト[10, 4]の10の要素になるということでよろしいでしょうか？

[can110]

はい。そうです。

[Shingodate1]

ご丁寧なご回答をどうもありがとうございました。