Filter (高階函式)

在函數式程式設計中，過濾器（filter）是一個高階函式，它按某種次序處理一個資料結構（通常是列表），來產一個新的資料結構，它精確的包含最初資料結構中給定謂詞對其返回布林值true的那些元素。

定義

Python

在Python中，filter在說明文件中的語法是filter(function,iterable)

可以用如下辦法用列表推導式實現

output = [x for x in iterable if function]

在Python2中filter返回一個list，而在Python3中filter返回一個迭代器對象。

Haskell

在Haskell中，filter可以如下這樣實現：

filter :: (a -> Bool) -> [a] -> [a]
filter _ []     = []
filter p (x:xs) = [x | p x] ++ filter p xs

這裡的[]指示空串列，++是列表串接算子，而[x | p x]指示有條件持有一個值x的列表，如果條件p x成立（求值為True）。

例子

在Haskell中代碼例子

filter even [1..10]

求值得到列表2, 4, …, 10，這是通過應用謂詞even到整數列表1, 2, …, 10的按原次序的所有元素，並建立謂詞對其返回布林值true的那些元素的一個新的列表，因而給出的是只包含原列表的偶數成員的一個列表。反過來，代碼例子：

filter (not . even) [1..10]

求值得出列表1, 3, …, 9，這是通過搜集整數列表1, 2, …, 10中，謂詞對其返回布林值false的那些元素（這裡的.是函式複合算子）。

在Python3中代碼例子

>>>print(list(filter(lambda x:x % 2 == 0,[1,2,3,4,5,6,7,8])))  #输出偶数
[2, 4, 6, 8]

可視的例子

下面是一個過濾器過程的每個步驟的可視演示，對於整數列表X = [0, 5, 8, 3, 2, 1]依據函式：

$f(x)={\begin{cases}True&{\text{ if }}x\equiv 0{\pmod {2}}\\False&{\text{ if }}x\equiv 1{\pmod {2}}.\end{cases}}$

這個函式表達了如果$x$是偶數，則返回值是$True$，否則是$False$，這是謂詞。

在應用過濾器在列表上的時候的處理步驟的演示

語言比較

過濾器是很多程式語言的標準函式，比如Haskell、OCaml、Standard ML或Erlang。Common Lisp提供了函式remove-if和remove-if-not。Scheme實現要求（SRFI）1提供了Scheme語言過濾器的一個實現。C++提供了演算法remove_if（可變）和remove_copy_if（不可變）；C++11補充提供了copy_if（不可變）。Smalltalk為搜集提供了select:方法。過濾器還可以在支援列表推導式的語言中使用它來實現。

在各種語言中的Filter

語言	Filter	注釋
APL	(pred array)/array
C# 3.0	ienum.Where(pred) 或 where子句	這裡是一個擴充方法 ienum是一個IEnumerable 在所有.NET語言中都是類似的
CFML	obj.filter(func)	這裡obj是一個陣列或結構。func接受作為參數的是每個元素的值。
Clojure	(filter predicate list)	或通過列表推導式: (for [x list :when (pred x)] x)
Common Lisp	(remove-if inverted-pred list) (remove-if (complement pred) list) (remove-if-not pred list)	函式remove-if-not已經廢棄，支援等價的謂詞取補的remove-if。因此過濾器(remove-if-not #'oddp '(0 1 2 3))應當寫為(remove-if (complement #'oddp) '(0 1 2 3))或更簡單的(remove-if #'evenp '(0 1 2 3))，這裡的evenp返回的oddp的反轉值。
C++	std::remove_copy_if(begin, end, result, prednot) std::copy_if(begin, end, result, pred) (C++11)	在標頭檔<algorithm>中 begin, end, result是迭代器 謂詞是反轉的
D	std.algorithm.filter!(pred)(list)
Erlang	lists:filter(Fun, List)	或通過列表推導式: [ X || X <- List, Fun(X) ]
Groovy	list.findAll(pred)
Haskell	filter pred list	或通過列表推導式: [x | x <- list, pred x]
Haxe	list.filter(pred) Lambda.filter(list, pred)	或通過列表推導式: [x | x <- list, pred x]
J	(#~ pred) list	一元hook的一個例子。#複製，~逆轉實際參數。(f g) y = y f (g y)
Julia	filter(pred, array)	過濾器函式還接受dict資料類型，或通過列表推導式: [x for x in array if pred(x)]
Java 8+	stream.filter(pred)
JavaScript 1.6	array.filter(pred)
Kotlin	array.filter(pred)
Mathematica	Select[list, pred]
Objective-C (Cocoa在Mac OS X 10.4+中)	[array filteredArrayUsingPredicate:pred]	pred是一個NSPredicate （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）對象，它在表達力上有限
F#, OCaml, Standard ML	List.filter pred list
PARI/GP	select(expr, list)	參數次序是在v. 2.4.2中是逆轉的。
Perl	grep block list grep expr, list
PHP	array_filter(array, pred)
Prolog	filter(+Closure,+List,-List)	自從ISO/IEC 13211-1:1995/Cor.2:2012，核心標準通過call/N包含閉包應用。
Python	filter(func, list)	或通過列表推導式: [x for x in list if pred(x)]。在Python 3中，filter被變更為返回一個迭代器而非一個列表。功能互補的，返回謂詞對其是假的元素之上的一個迭代器，在標準庫的itertools模組中也能獲得為filterfalse。
Ruby	enum.find_all {block} enum.select {block}	enum是個Enumeration
Rust	iterator.filter(pred)	iterator是一個Iterator而filter方法返回一個新的迭代器；pred是一個函式（特別是FnMut），它接受迭代器的專案並返回一個bool。
S, R	Filter(pred,array) array[pred(array)]	在第二種情況，pred必須是可向量化函式
Scala	list.filter(pred)	或者通過for-推導式: for(x <- list; if pred) yield x
Scheme R6RS	(filter pred list) (remove inverted pred list) (partition pred list list)
Smalltalk	aCollection select: aBlock
Swift	array.filter(pred) filter(sequence, pred)
XPath, XQuery	list[block] filter(list, func)	在block上下文中專案.持有當前值

變體

過濾器建立它的結果而不修改最初的列表。很多程式語言還提供破壞性修改列表實際參數的有更快效能的變體。過濾器的其他變體（比如Haskell dropWhile和partition）也是常見的。常見的純函數式程式設計語言主記憶體最佳化是擁有輸入列表並過濾結果共享最長尾部。

參見

• Map (高階函式)
• Fold (高階函式)
• 列表推導式
• 衛語句