金沙官网线上Python 高阶函数 -- filter

  1. Python内建的filter()函数用于过滤序列。

    map()类似(可参考 Python 高阶函数 -- map/reduce),filter()也接收一个函数和一个序列。和map()不同的是,filter()把传入的函数依次作用于每个元素,然后根据返回值是True还是False决定保留还是丢弃该元素。

    例如,在一个list中,删掉偶数,只保留奇数,可以这么写:

    def is_odd(n):
        return n % 2 == 1
    
    list(filter(is_odd, [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15]))
    # 结果: [1, 5, 9, 15]
    

     

  2. 用filter求素数

    计算素数的一个方法是埃氏筛法,它的算法理解起来非常简单:

    首先,列出从2开始的所有自然数,构造一个序列:

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

    取序列的第一个数2,它一定是素数,然后用2把序列的2的倍数筛掉:

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

    取新序列的第一个数3,它一定是素数,然后用3把序列的3的倍数筛掉:

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

    取新序列的第一个数5,然后用5把序列的5的倍数筛掉:

    7, 8, 9金沙官网线上,, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ...

    不断筛下去,就可以得到所有的素数。

    用Python来实现这个算法,可以先构造一个从3开始的奇数序列:

    def _odd_iter():
        n = 1
        while True:
            n = n + 2
            yield n
    

    注意这是一个生成器,并且是一个无限序列。(关于生成器,请参考廖雪峰的另一篇文章)

    然后定义一个筛选函数:

    def _not_divisible(n):
        return lambda x: x % n > 0
    

    最后,定义一个生成器,不断返回下一个素数:

    def primes():
        yield 2
        it = _odd_iter() # 初始序列
        while True:
            n = next(it) # 返回序列的第一个数
            yield n
            it = filter(_not_divisible(n), it) # 构造新序列
    

    这个生成器先返回第一个素数2,然后,利用filter()不断产生筛选后的新的序列。

    由于primes()也是一个无限序列,所以调用时需要设置一个退出循环的条件:

    # 打印1000以内的素数:
    for n in primes():
        if n < 1000:
            print(n)
        else:
            break
    

    注意到Iterator是惰性计算的序列,所以我们可以用Python表示“全体自然数”,“全体素数”这样的序列,而代码非常简洁。

  3. 练习
    回数是指从左向右读和从右向左读都是一样的数,例如12321909。请利用filter()筛选出回数:

    # -*- coding: utf-8 -*-
    def is_palindrome(n):
        s = str(n)
        count = 0
        length = len(s)
        half = int(length/2) #eg. 1234321 ->half num:3
        flag = True
        while count< half:
            if s[count] == s[length-count-1] :
                count +=1
                continue
            else:
                flag=False
                break
        return flag
    

 

    # 测试:
    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('测试成功!')
    else:
        print('测试失败!')

 

 

详细内容请参考廖雪峰官网,此处只是一些摘抄,心得与练习的coding。

 

用filter求素数

  计算素数的一个方法是埃氏筛法,它的算法理解起来非常简单:

   首先,列出从2开始的所有自然数,构造一个序列:

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

   取序列的第一个数2,它一定是素数,然后用2把序列的2的倍数筛掉:

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

   取新序列的第一个数3,它一定是素数,然后用3把序列的3的倍数筛掉:

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

   取新序列的第一个数5,然后用5把序列的5的倍数筛掉:

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

   不断筛下去,就可以得到所有的素数。

     用Python来实现这个算法,可以先构造一个从3开始的奇数序列:

#用filter求素数
#可以先构造一个从3开始的奇数序列:(从3开始的偶数序列都不是素数)

def _odd_iter():
    n=1
    while True:
        n+=2
        yield n         #构造一个生成器,并且是一个无限序列

 

  注意这是一个生成器,并且是一个无限序列

   然后定义一个筛选函数:

#定义一个筛选函数
def _not_divisible(n):
    return lambda x:x%n >0 

#Lambda表示生成一个匿名函数
#带有一个参数的Lambda表达式和对应的非匿名函数:

#举例:
#    def f(n):  
#        return lambda x: x / n  
#print ( f(1)(2) )   # n=1; x=2  

 

  最后,定义一个生成器,不断返回下一个素数:

#最后,定义一个生成器,不断返回下一个素数
def primes():
    yield 2            #先返回第一个素数2,然后利用filter()函数不断产生筛选后的新序列
    it=_odd_iter()
    while True:
        n=next(it)    #取出序列的第一个数
        yield n        #返回序列的第一个数

        it=filter(_not_divisible,it)    #此处用_not_divisible()函数去作用it列表中的每一个数(设为x),
        #则函数实际的模样为_not_divisible(n)(x),函数所执行的操作为:x%n >0,当可以整除时,丢弃,当不能整除时,筛选出来

  

  这个生成器先返回第一个素数2,然后,利用filter()不断产生筛选后的新的序列。

   由于primes()也是一个无限序列,所以调用时需要设置一个退出循环的条件

#打印1000以内的素数:        
def main():
    for n in primes():
        if n<1000:
            print(n)
        else:
            break


if __name__=='__main__':
    main()

'''
如果我们是直接执行某个.py文件的时候,该文件中那么”__name__ == '__main__'“是True,
但是我们如果从另外一个.py文件通过import导入该文件的时候,
这时__name__的值就是我们这个py文件的名字而不是__main__。

这个功能还有一个用处:调试代码的时候,在”if __name__ == '__main__'“中加入一些我们的调试代码,
我们可以让外部模块调用的时候不执行我们的调试代码,但是如果我们想排查问题的时候,
直接执行该模块文件,调试代码能够正常运行
'''    

  

  注意到Iterator是惰性计算的序列,所以我们可以用Python表示“全体自然数”,“全体素数”这样的序列,而代码非常简洁。

本文由金沙官网线上发布于编程,转载请注明出处:金沙官网线上Python 高阶函数 -- filter

您可能还会对下面的文章感兴趣: