函式式程式設計 高階函式 filter

2021-09-21 14:49:22 字數 2397 閱讀 5437

python內建的filter()函式用於過濾序列。

和map()類似,filter()也接收乙個函式和乙個序列。和map()不同的是,filter()把傳入的函式依次作用於每個元素,然後根據返回值是true還是false決定保留還是丟棄該元素。

例如,在乙個list中,刪掉偶數,只保留奇數,可以這麼寫:

def is_odd(n):

return n % 2 == 1

list(filter(is_odd, [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15]))

# 結果: [1, 5, 9, 15]

把乙個序列中的空字串刪掉,可以這麼寫:

def not_empty(s):

return s and s.strip()

list(filter(not_empty, ['a', '', 'b', none, 'c', ' ']))

# 結果: ['a', 'b', 'c']

可見用filter()這個高階函式,關鍵在於正確實現乙個「篩選」函式。

注意到filter()函式返回的是乙個iterator,也就是乙個惰性序列,所以要強迫filter()完成計算結果,需要用list()函式獲得所有結果並返回list。

用filter求素數

計算素數的乙個方法是埃氏篩法,它的演算法理解起來非常簡單:

首先,列出從2開始的所有自然數,構造乙個序列:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, …

取序列的第乙個數2,它一定是素數,然後用2把序列的2的倍數篩掉:

3,4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, …

取新序列的第乙個數3,它一定是素數,然後用3把序列的3的倍數篩掉:

5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, …

取新序列的第乙個數5,然後用5把序列的5的倍數篩掉:

7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, …

不斷篩下去,就可以得到所有的素數。

用python來實現這個演算法,可以先構造乙個從3開始的奇數序列:

def _odd_iter():

n = 1

while true:

n = n + 2

yield n

注意這是乙個生成器,並且是乙個無限序列。

然後定義乙個篩選函式:

def _not_divisible(n):

return lambda x: x % n > 0

def primes():

yield 2

it = _odd_iter() # 初始序列

while true:

n = next(it) # 返回序列的第乙個數

yield n

it = filter(_not_divisible(n), it) # 構造新序列

這個生成器先返回第乙個素數2,然後,利用filter()不斷產生篩選後的新的序列。

由於primes()也是乙個無限序列,所以呼叫時需要設定乙個退出迴圈的條件:

# 列印1000以內的素數:

for n in primes():

if n < 1000:

print(n)

else:

break

注意到iterator是惰性計算的序列,所以我們可以用python表示「全體自然數」,「全體素數」這樣的序列,而**非常簡潔。練習

回數是指從左向右讀和從右向左讀都是一樣的數,例如12321,909。請利用filter()篩選出回數:

def is_palindrome(n):

return str(n)== str(n)[::-1]

# 測試:

output = filter(is_palindrome, range(1, 1000))

print('1~1000:', list(output))

if list(filter(is_palindrome, range(1, 200))) == [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99, 101, 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171, 181, 191]:

print('測試成功!')

else:

print('測試失敗!')

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