Python中Filter函數的高級用法

一、Filter函數概述

在Python中，Filter函數是一種靈活的過濾工具，用於篩選給定序列或可迭代對象中滿足指定條件的元素。其基本語法為：

filter(function, iterable)

其中，function是一個用於判斷元素是否符合條件的函數，iterable則是一個序列或可迭代對象，比如列表、元組、字符串等。Filter函數返回一個迭代器對象，其中僅包含滿足條件的元素。

二、Filter函數使用示例

1. 篩選列表中的偶數

使用Filter函數可以方便地篩選列表中的偶數：

num_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

even_nums = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, num_list))

print(even_nums)  # [2, 4, 6, 8, 10]

如上代碼所示，我們通過定義一個lambda表達式作為Filter函數的第一個參數，判斷當前元素是否為偶數。然後通過list()函數將其轉換為列表。因此，even_nums僅包含num_list列表中的偶數。

2. 篩選字符串中的元音字母

我們也可以使用Filter函數來篩選字符串中的元音字母：

vowels = 'aeiou'

str = "Hello World"

filtered_str = ''.join(filter(lambda x: x in vowels, str))

print(filtered_str)  # 'oeo'

如上代碼所示，我們定義了一個字符串vowels，其中包含了所有元音字母。然後我們使用Filter函數篩選出str字符串中的所有元音字母，並通過join()函數將其合併為一個字符串。因此，filtered_str字符串僅包含str字符串中的元音字母。

三、Filter函數的高級用法

1. Filter函數配合類方法

Filter函數還可以與類方法配合使用，篩選出符合特定條件的類實例。比如我們定義了一個學生類Student，其中有一個方法is_pass()用於判斷某個學生是否通過了考試，我們可以使用Filter函數篩選出通過考試的學生：

class Student:
    def __init__(self, name, grade):
        self.name = name
        self.grade = grade

    def is_pass(self):
        return self.grade >= 60

students = [
  Student('Tom', 68),
  Student('Jerry', 45),
  Student('Bob', 90),
  Student('Alice', 78)
]

pass_students = list(filter(Student.is_pass, students))

print([s.name for s in pass_students])  # ['Tom', 'Bob', 'Alice']

如上代碼所示，我們定義了一個學生類Student，其中包含了學生的姓名和分數。is_pass方法用於判斷學生是否通過考試。我們使用Filter函數篩選出通過考試的學生，然後通過列表推導式獲取他們的姓名。

2. Filter函數中使用None

在定義lambda表達式時，有時我們並不需要使用函數，而想直接使用某個條件來過濾數據。此時，可以使用None來代替函數。例如，我們可以使用Filter函數篩選出字符串中的非空字符：

str = 'Hello World'

filtered_str = ''.join(filter(None, str))

print(filtered_str)  # 'Hello World'

如上代碼所示，我們可以將lambda表達式替換為None，Filter函數將篩選出所有非空字符，並通過join函數將其合併為一個字符串。

3. Filter函數配合多個可迭代對象

在有些情況下，我們需要同時迭代多個可迭代對象，然後將篩選出滿足特定條件的元素。此時，我們可以使用Zip函數將多個可迭代對象打包成元組，再將它們作為Filter函數的輸入。例如，我們可以使用Filter函數篩選出學生中數學和英文都及格的人：

math_scores = [70, 80, 60, 45]
eng_scores = [80, 75, 90, 40]

students = ['Tom', 'Jerry', 'Bob', 'Alice']

passed_students = list(filter(lambda x: x[0] >= 60 and x[1] >= 60, zip(math_scores, eng_scores, students)))

print([s[2] for s in passed_students])  # ['Tom']

如上代碼所示，我們使用Zip函數將數學分數、英語分數和學生名字打包為元組，然後使用lambda表達式判斷當前元素是否同時滿足數學和英語都及格。然後，我們使用列表推導式獲取通過考試的學生名字。