当前位置：首页 > article >正文

12、python面试题解析：filter函数解析

article 2025/2/13 11:51:43

1. 什么是 `filter` 函数？

filter 是 Python 中的一个内置高阶函数，用于过滤可迭代对象（如列表、元组等）中的元素。它接受一个函数和一个可迭代对象作为参数，并返回一个迭代器，其中包含满足函数条件的元素。

`filter` 的语法

filter(function, iterable)

function：一个返回布尔值的函数（过滤条件）。如果为 None，则过滤掉值为 False 的元素。
iterable：一个可迭代对象（如列表、元组等）。

filter 函数会遍历 iterable 中的每个元素，并将元素传递给 function。如果 function 返回 True，则该元素会被保留；否则，该元素会被过滤掉。

2. `filter` 的工作原理

遍历元素：filter 会遍历 iterable 中的每个元素。
应用函数：将每个元素传递给 function，并检查返回值。
- 如果 function 返回 True，则保留该元素。
- 如果 function 返回 False，则过滤掉该元素。
返回迭代器：filter 返回一个迭代器，其中包含所有满足条件的元素。

3. `filter` 的示例代码

示例 1：过滤列表中的偶数

# 定义一个函数，判断是否为偶数
def is_even(x):
    return x % 2 == 0

# 定义一个列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 使用 filter 过滤偶数
even_numbers = filter(is_even, numbers)

# 将迭代器转换为列表
print(list(even_numbers))  # 输出: [2, 4, 6, 8, 10]

解释：

filter 遍历 numbers 列表中的每个元素。
对于每个元素，调用 is_even 函数。
如果 is_even 返回 True，则保留该元素。
最终返回一个包含所有偶数的迭代器。

示例 2：使用 Lambda 函数过滤

# 使用 Lambda 函数过滤偶数
even_numbers = filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)

# 将迭代器转换为列表
print(list(even_numbers))  # 输出: [2, 4, 6, 8, 10]

解释：

使用 Lambda 函数替代显式定义的函数，代码更简洁。

示例 3：过滤掉值为 `False` 的元素

如果 function 为 None，filter 会过滤掉值为 False 的元素（如 None、0、False、空字符串等）。

# 定义一个列表，包含一些 False 值
data = [0, 1, False, True, None, "", "Hello", 3.14]

# 使用 filter 过滤掉 False 值
filtered_data = filter(None, data)

# 将迭代器转换为列表
print(list(filtered_data))  # 输出: [1, True, 'Hello', 3.14]

解释：

filter 过滤掉了 0、False、None 和空字符串 ""。

示例 4：过滤字符串列表中的特定字符

# 定义一个字符串列表
words = ["apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry"]

# 过滤出包含字母 'a' 的单词
filtered_words = filter(lambda word: 'a' in word, words)

# 将迭代器转换为列表
print(list(filtered_words))  # 输出: ['apple', 'banana', 'date']

解释：

使用 Lambda 函数检查每个单词是否包含字母 'a'。
保留包含 'a' 的单词。

4. `filter` 的高级用法

4.1 结合 `map` 使用

filter 和 map 可以结合使用，先过滤再映射。

# 过滤出偶数并计算平方
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 先过滤偶数，再计算平方
result = map(lambda x: x ** 2, filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))

# 将迭代器转换为列表
print(list(result))  # 输出: [4, 16, 36, 64, 100]

4.2 结合列表推导式

filter 的功能可以用列表推导式实现，但 filter 更适用于函数式编程风格。

# 使用列表推导式过滤偶数
even_numbers = [x for x in numbers if x % 2 == 0]
print(even_numbers)  # 输出: [2, 4, 6, 8, 10]

4.3 过滤字典

filter 也可以用于过滤字典中的键值对。

# 定义一个字典
scores = {"Alice": 85, "Bob": 60, "Charlie": 90, "David": 45}

# 过滤出分数大于 70 的学生
filtered_scores = dict(filter(lambda item: item[1] > 70, scores.items()))

print(filtered_scores)  # 输出: {'Alice': 85, 'Charlie': 90}