filter高阶函数和Iterator惰性计算的配合

在网络上看到一种python计算素数的方法,觉得对理解filter和Iterator很有帮助,仅在此记录下来。

一,不同于一般的素数计算方案:

计算素数的一个方法是埃氏筛法,它的算法理解起来非常简单:

首先,列出从2开始的所有自然数,构造一个序列:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ...

取序列的第一个数2,它一定是素数,然后用2把序列的2的倍数筛掉:

3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ...

取新序列的第一个数3,它一定是素数,然后用3把序列的3的倍数筛掉:

5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ...

取新序列的第一个数5,然后用5把序列的5的倍数筛掉:

7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ...

不断筛下去,就可以得到所有的素数。

二,python实现

如果换成c或java语言,那么势必要把序列的范围控制住,因为它们不能表示自然数这样的无穷序列。

然而python的Iterator的惰性计算就支持表示这样的无穷序列。

关于生成器和Iterator的内容详见https://blog.csdn.net/qq_21294095/article/details/85082299https://blog.csdn.net/qq_21294095/article/details/85080891

用生成器表示自然数:

def g1():  #从2开始的自然数无穷序列
    n = 1
    while True:
        n = n + 1
        yield n

创建过滤函数:

def _not_divisible(n):         #筛选函数 x除不尽n 返回True
    return lambda x: x%n > 0       #筛选函数只能接收一个参数,所以这里用闭包来保存除数n
#因为返回了一个匿名函数 并且参数x由 filter的第二个参数一一提供

创建一个素数生成器:

def prims():
    nn = g1()
    while True:
        n = next(nn)    #自然数生成器开始计算第一个自然数
        yield n
        nn = filter(_not_divisible(n), nn) #用刚刚得到的n对 nn进行过滤, 建立一个新的生成器

输出这个素数生成器:


for i in prims():
    if i < 50:
        print(i, end=' ')
    else:
        break

Output:
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 

需要着重理解的式,prims()这个素数生成器是如何工作的,其实两句注释已经写的很详细了。

参考:

https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431821084171d2e0f22e7cc24305ae03aa0214d0ef29000

对文中代码进行了修改和必要的注释

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转载自blog.csdn.net/qq_21294095/article/details/85092264
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