Filter (高阶函数)
在函数式编程中,过滤器(filter)是一个高阶函数,它按某种次序处理一个数据结构(通常是列表),来产一个新的数据结构,它精确的包含最初数据结构中给定谓词对其返回布尔值true
的那些元素。
定义
编辑Python
编辑在Python中,filter
在说明文档中的语法是filter(function,iterable)
可以用如下办法用列表推导式实现
output = [x for x in iterable if function]
在Python2中filter
返回一个list
,而在Python3中filter
返回一个迭代器对象。
Haskell
编辑在Haskell中,filter
可以如下这样实现:
filter :: (a -> Bool) -> [a] -> [a]
filter _ [] = []
filter p (x:xs) = [x | p x] ++ filter p xs
这里的[]
指示空列表,++
是列表串接算子,而[x | p x]
指示有条件持有一个值x
的列表,如果条件p x
成立(求值为True
)。
例子
编辑filter even [1..10]
求值得到列表2, 4, …, 10
,这是通过应用谓词even
到整数列表1, 2, …, 10
的按原次序的所有元素,并建立谓词对其返回布尔值true
的那些元素的一个新的列表,因而给出的是只包含原列表的偶数成员的一个列表。反过来,代码例子:
filter (not . even) [1..10]
求值得出列表1, 3, …, 9
,这是通过搜集整数列表1, 2, …, 10
中,谓词对其返回布尔值false
的那些元素(这里的.
是函数复合算子)。
>>>print(list(filter(lambda x:x % 2 == 0,[1,2,3,4,5,6,7,8]))) #输出偶数
[2, 4, 6, 8]
可视的例子
编辑下面是一个过滤器过程的每个步骤的可视演示,对于整数列表X = [0, 5, 8, 3, 2, 1]
依据函数:
这个函数表达了如果 是偶数,则返回值是 ,否则是 ,这是谓词。
语言比较
编辑过滤器是很多编程语言的标准函数,比如Haskell[1]、OCaml[2]、Standard ML[3]或Erlang[4]。Common Lisp提供了函数remove-if
和remove-if-not
[5]。Scheme实现要求(SRFI)1提供了Scheme语言过滤器的一个实现[6]。C++提供了算法remove_if
(可变)和remove_copy_if
(不可变);C++11补充提供了copy_if
(不可变)[7]。Smalltalk为搜集提供了select:
方法。过滤器还可以在支持列表推导式的语言中使用它来实现。
语言 | Filter | 注释 |
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APL | (pred array)/array
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C# 3.0 | ienum.Where(pred) 或 where 子句[8]
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这里是一个扩展方法 ienum是一个IEnumerable 在所有.NET语言中都是类似的 |
CFML | obj.filter(func)
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这里obj 是一个数组或结构。func 接受作为参数的是每个元素的值。
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Clojure | (filter predicate list)[9]
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或通过列表推导式: (for [x list :when (pred x)] x)
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Common Lisp | (remove-if inverted-pred list)
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函数remove-if-not 已经废弃[5],支持等价的谓词取补的remove-if [10]。因此过滤器(remove-if-not #'oddp '(0 1 2 3)) 应当写为(remove-if (complement #'oddp) '(0 1 2 3)) 或更简单的(remove-if #'evenp '(0 1 2 3)) ,这里的evenp 返回的oddp 的反转值[11]。
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C++ | std::remove_copy_if(begin, end, result, prednot)
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在头文件<algorithm>中 begin, end, result是迭代器 谓词是反转的 |
D | std.algorithm.filter!(pred)(list)
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Erlang | lists:filter(Fun, List)
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或通过列表推导式: [ X || X <- List, Fun(X) ]
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Groovy | list.findAll(pred)
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Haskell | filter pred list
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或通过列表推导式: [x | x <- list, pred x]
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Haxe | list.filter(pred) Lambda.filter(list, pred)
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或通过列表推导式: [x | x <- list, pred x]
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J | (#~ pred) list
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一元hook的一个例子。#复制,~逆转实际参数。(f g) y = y f (g y)
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Julia | filter(pred, array)
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过滤器函数还接受dict 数据类型,或通过列表推导式: [x for x in array if pred(x)]
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Java 8+ | stream.filter(pred)
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JavaScript 1.6 | array.filter(pred)
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Kotlin | array.filter(pred)
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Mathematica | Select[list, pred]
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Objective-C (Cocoa在Mac OS X 10.4+中) | [array filteredArrayUsingPredicate:pred]
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pred 是一个NSPredicate (页面存档备份,存于互联网档案馆)对象,它在表达力上有限
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F#, OCaml, Standard ML | List.filter pred list
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PARI/GP | select(expr, list)
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参数次序是在v. 2.4.2中是逆转的。 |
Perl | grep block list
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PHP | array_filter(array, pred)
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Prolog | filter(+Closure,+List,-List)
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自从ISO/IEC 13211-1:1995/Cor.2:2012[12],核心标准通过call/N [13]包含闭包应用。
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Python | filter(func, list)
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或通过列表推导式: [x for x in list if pred(x)] 。在Python 3中,filter 被变更为返回一个迭代器而非一个列表[14]。功能互补的,返回谓词对其是假的元素之上的一个迭代器,在标准库的itertools 模块中也能获得为filterfalse 。
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Ruby | enum.find_all {block}
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enum 是个Enumeration
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Rust | iterator.filter(pred)
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iterator 是一个Iterator [15]而filter 方法返回一个新的迭代器;pred 是一个函数(特别是FnMut [16]),它接受迭代器的项目并返回一个bool [17]。
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S, R | Filter(pred,array)
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在第二种情况,pred必须是可向量化函数 |
Scala | list.filter(pred)
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或者通过for-推导式: for(x <- list; if pred) yield x
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Scheme R6RS | (filter pred list) (remove inverted pred list) (partition pred list list)
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Smalltalk | aCollection select: aBlock
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Swift | array.filter(pred)
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XPath, XQuery | list[block] filter(list, func)
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在block 上下文中项目. 持有当前值
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变体
编辑过滤器建立它的结果而不修改最初的列表。很多编程语言还提供破坏性修改列表实际参数的有更快性能的变体。过滤器的其他变体(比如Haskell dropWhile
[18]和partition
[19])也是常见的。常见的纯函数式编程语言内存优化是拥有输入列表并过滤结果共享最长尾部。
参见
编辑引用
编辑- ^
filter
(页面存档备份,存于互联网档案馆) in the Haskell Standard Prelude - ^
filter
Portuguese Web Archive的存檔,存档日期2016-05-15 in the OCaml standard library modulelist
- ^ The List structure. The Standard ML Basis Library. [2007-09-25]. (原始内容存档于2008-02-01).
- ^
filter/2
in the Erlang STDLIB Reference Manual documentation of the modulelists
- ^ 5.0 5.1 Function REMOVE, REMOVE-IF, REMOVE-IF-NOT, DELETE, DELETE-IF, DELETE-IF-NOT (页面存档备份,存于互联网档案馆) in the Common Lisp HyperSpec
- ^
filter
(页面存档备份,存于互联网档案馆) in SRFI 1 - ^
remove_if
(页面存档备份,存于互联网档案馆) andremove_copy_if
(页面存档备份,存于互联网档案馆) in the SGI Standard Template Library (STL) spec - ^ where clause (C# Reference) (页面存档备份,存于互联网档案馆).
- ^ clojure.core/filter on ClojureDocs
- ^ Function COMPLEMENT (页面存档备份,存于互联网档案馆) in the Common Lisp HyperSpec
- ^ Function EVENP, ODDP (页面存档备份,存于互联网档案馆) in the Common Lisp HyperSpec
- ^ ISO/IEC 13211-1:1995/Cor 2:2012. [2021-02-11]. (原始内容存档于2016-08-04).
- ^ 存档副本. [2021-02-11]. (原始内容存档于2021-05-07).
- ^ Built-in Functions — Python 3.9.0 documentation. docs.python.org. [2020-10-28]. (原始内容存档于2012-10-25).
- ^ Trait std::iter::Iterator. [2021-02-11]. (原始内容存档于2021-06-06).
- ^ Trait std::ops::FnMut. [2021-02-11]. (原始内容存档于2020-12-04).
- ^ Primitive Type bool. [2021-02-11]. (原始内容存档于2021-05-15).
- ^ Haskell filter dropWhile. [2021-02-11]. (原始内容存档于2021-05-07).
- ^ Haskell filter partition. [2021-02-11]. (原始内容存档于2021-05-01).