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A instrução abaixo é feita tantas vezes quantas o tamanho do vetor sub. Qual o resultado desta instrução?

sorted(sub, key = lambda x : size(x) )

Onde x são os valores de 0 a 31 inclusive e sendo que sub é uma matriz deste gênero

sub = [0,1,2,3, (...), 30, 31]

e size é esta função:

def size(int_type):
   length = 0
   count = 0
   while (int_type):
       count += (int_type & 1)
       length += 1
       int_type >>= 1
   return count

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Normalmente a função sorted realizará a ordenação utilizando os próprios valores da lista, comparando-os entre si. Por exemplo, sorted([-2, 1, 0]) retornaria a lista [-2, 0, 1].

O parâmetro key é responsável por alterar a propriedade que será levada em consideração ao fazer a ordenação. Ao invés de utilizar os próprios elementos, a ordenação será feita com base no resultado da função definida em key.

Se na lista original ficaria -2 < 0 < 1, ao definir key=func a lista que será ordenada será [func(-2), func(1), func(0)], porém, sem alterar os valores iniciais da lista.

Imagine que func calcula o quadrado do número:

func = lambda x: x**2

lista = [-2, 1, 0]

print(sorted(lista, key=func))

O retorno será a lista [0, 1, -2], pois quando considerado o quadrados dos números, 02 < 12 < (-2)2.

No seu caso, a lista sub será ordenada conforme os resultados da função size.

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Este chamando a função sorted() que classificará os elementos da lista sub que você sabe o que é. O que provavelmente não sabe é o argumento chamando key.

Se não sabe isso, digo que é um argumento nomeado, que é diferente dos argumentos que usamos normalmente que é identificado pela posição que ele é usado, portanto seria o primeiro argumento jogado na variável do primeiro parâmetro da função chamada, e o segundo vai para o segundo parâmetro e assim por diante. Esse não importa em que posição está, você diz o nome dele, mas a grande vantagem é que documenta melhor o que está fazendo, nesse caso está indicando como deve ser composta a chave de classificação.

Aí vem a outra coisa que talvez não saiba é que a lambda. Ela é uma forma de definir um algoritmo muito simples, mais ou menos como você faz em uma função, mas ele não será executado como normalmente ocorre com funções normais. Você está passando o algoritmo como argumento, quem executará esse algoritmo é a parte interna da função sorted(). Então ali a classificação ocorrerá de acordo com o resultado da função size(), em cada elemento da lista sub haverá uma interação e durante a classificação o elemento daquela interação será passado como argumento para a lambda, portanto esse valor será recebido em x e este será usado como argumento na função size().

Até onde eu entendi a função size() pega quantos bits ligados tem no número passado, até achar o primeiro 0. O algoritmo tem uma variável sem uso, alguma coisa me diz que ele não faz o que se espera.

A lambda é uma forma de você retardar a execução de um algoritmo que precisa ser definido naquele momento.

Se quiser entender mais sobre lambda, pode ler outra reposta em outra linguagem, mas o conceito é o mesmo, e tem links lá para outras respostas que ajudam entender. Eu não quis entrar nos detalhes do funcionamento interno de uma lambda, mas em essência ela é uma função sem nome de apenas uma linha (ela não pode ter um algoritmo complexo) e uma referência para este código é que é passado como argumento para depois ser executado onde precisa no momento certo.

Pode ver como ele é usada internamente (essa é uma função de sort bem simplificada só para ilustrar o uso da lambda):

def sorting(list, key):
    for i in range(len(list)):
        for j in range(i, len(list)):
            if key(list[i]) > key(list[j]):  #a lambda sendo chamada aqui
                list[i], list[j] = list[j], list[i]
def size(int_type):
   length = 0
   count = 0
   while (int_type):
       count += (int_type & 1)
       length += 1
       int_type >>= 1
   return count
arr = [5,4,3,1,6,8,10,9]
sorting(arr, lambda x : size(x))
print(arr)

Veja funcionando no ideone. E no repl.it. Também coloquei no GitHub para referência futura.

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