Python中Filter函数的高级用法

一、Filter函数概述

在Python中，Filter函数是一种灵活的过滤工具，用于筛选给定序列或可迭代对象中满足指定条件的元素。其基本语法为：

filter(function, iterable)

其中，function是一个用于判断元素是否符合条件的函数，iterable则是一个序列或可迭代对象，比如列表、元组、字符串等。Filter函数返回一个迭代器对象，其中仅包含满足条件的元素。

二、Filter函数使用示例

1. 筛选列表中的偶数

使用Filter函数可以方便地筛选列表中的偶数：

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]

如上代码所示，我们通过定义一个lambda表达式作为Filter函数的第一个参数，判断当前元素是否为偶数。然后通过list()函数将其转换为列表。因此，even_nums仅包含num_list列表中的偶数。

2. 筛选字符串中的元音字母

我们也可以使用Filter函数来筛选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'

如上代码所示，我们定义了一个字符串vowels，其中包含了所有元音字母。然后我们使用Filter函数筛选出str字符串中的所有元音字母，并通过join()函数将其合并为一个字符串。因此，filtered_str字符串仅包含str字符串中的元音字母。

三、Filter函数的高级用法

1. Filter函数配合类方法

Filter函数还可以与类方法配合使用，筛选出符合特定条件的类实例。比如我们定义了一个学生类Student，其中有一个方法is_pass()用于判断某个学生是否通过了考试，我们可以使用Filter函数筛选出通过考试的学生：

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']

如上代码所示，我们定义了一个学生类Student，其中包含了学生的姓名和分数。is_pass方法用于判断学生是否通过考试。我们使用Filter函数筛选出通过考试的学生，然后通过列表推导式获取他们的姓名。

2. Filter函数中使用None

在定义lambda表达式时，有时我们并不需要使用函数，而想直接使用某个条件来过滤数据。此时，可以使用None来代替函数。例如，我们可以使用Filter函数筛选出字符串中的非空字符：

str = 'Hello World'

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

print(filtered_str)  # 'Hello World'

如上代码所示，我们可以将lambda表达式替换为None，Filter函数将筛选出所有非空字符，并通过join函数将其合并为一个字符串。

3. Filter函数配合多个可迭代对象

在有些情况下，我们需要同时迭代多个可迭代对象，然后将筛选出满足特定条件的元素。此时，我们可以使用Zip函数将多个可迭代对象打包成元组，再将它们作为Filter函数的输入。例如，我们可以使用Filter函数筛选出学生中数学和英文都及格的人：

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']

如上代码所示，我们使用Zip函数将数学分数、英语分数和学生名字打包为元组，然后使用lambda表达式判断当前元素是否同时满足数学和英语都及格。然后，我们使用列表推导式获取通过考试的学生名字。