迭代器结合filter求素数

素数原理:

1、列出从2开始的所有自然数,构造出一个序列(迭代器生成)
2,3,4,5,6,7,8,9,......
2、取出序列的第一个数2,它一定是素数,然后用2把序列中2的倍数筛掉
3,4,5,6,7,8,9,...
3、取新的序列第一个数3,然后把序列中3的倍数筛掉
5,6,7,8,9,10,11,12,...
4、取新序列的第一个数5,然后用5把序列的5倍数筛掉
6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,...

使用Python来实现这个算法

#定义获取所有奇数的迭代器
def _odd_iter():
   m = 1
   while True:
        m = m + 2
        yield m

#定义匿名筛选函数  
def _not_divisible(y):
    #该匿名函数f(x)功能是数x如果不被y取整(整除),返回true,否则返回false
    return lambda x:x % y > 0

#定义一个素数生成器,每迭代一次返回一个素数
def primes():
 yield 2  #返回第一个素数2
 it = _old_iter()  #初始化奇数序列,该序列元素类似(3,5,7,9,11,....)
 while True:
    y = next(it) #获取序列第一个元素
    yield y  #返回系列第一个元素
    it = filter(_not_divisible(y), it)   #参考下面运行流程

for k in primes():
  if k < 50:
    print(k)
  else:
    break

运行流程如下:

primes是一个迭代器,每一次循环只获取一个数据(yield返回值)

初始迭代器 it = _old_iter() #it:3,5,7,9,11,...

1、第一轮执行

y = next(it)        #获取的第一个元素为3
yield y  #返回数字3    

2、第二轮执行

#第一轮    y=3
#新的迭代器it变更为下面这个fliter迭代器, 旧的it当执行next之后3被取出,剩下的就是(5,7,9,11,...)
#f(x%3)即上面的那个匿名函数,不被3整除的数字x
it1 = filter(f(x%3), it)  
    = filter(f(x%3), (5,7,9,11,...))
#执行获取下一个元素,从迭代器it1中获取。
#流程:
     a)取迭代器it第一个数字,得到5
     b)执行filter中的匿名函数f(x%3)=f(5%3)=2为True,返回该数5
y = next(it1)  = 5
yield y  #返回数字5

3、第三轮执行

# 第二轮 y = 5
# 新的迭代器it变更为下面的filter迭代器
#f(x%5)即上面的那个匿名函数,不被5整除的数字x
#注意,最原始的it迭代器已经把3,5给获取了,剩下的就是it=(7,9,11,13,15,...)
it2 = filter(f(x%5), it1) 
= fliter(f(x%5),  filter(f(x%3), it) 
= fliter(f(x%5),  filter(f(x%3), (7,9,11,13,15,...))
#执行获取下一个元素,从迭代器it2中获取。
#流程:
    a)取迭代器it第一个数字,得到7
    b)执行内存fliter中的匿名函数f(x%3)=f(7%3)=1=True,返回数字7
    c)继续执行外层fliter中的匿名函数f(x%5)=f(7%5)=2=True,返回数字7
y = next(it2)=7
yield y #返回结果7

4、第四轮执行

 #第三轮 y=7
 #新的迭代器it变更为下面的filter迭代器
 #f(x%7)即上面的那个匿名函数,不被7整除的数字x
 #原始迭代器it=(9,11,13,15,...)
 it3 = filter(f(x%7),  it2)
     = fliter(f(x%7), filter(f(x%5), it1))
     = filter(f(x%7), filter(f(x%5), filter(f(x%3), it)
     = filter(f(x%7), filter(f(x%5), filter(f(x%3), (9,11,13,15,...)))
 #执行获取下一个元素,从迭代器it3中获取。
 #流程:
   a)取迭代器it第一个数字,得到9
   b)执行最内层filter筛选器中函数f(x%3)=f(9%3)=0=False,  9不符合要求被丢弃,迭代器it变为(11,13,15,...)
   c)继续获取迭代器it的第一个元素11
   d)执行最内层filter筛选器中函数f(x%3)=f(11%3)=2=True,返回结果11到第二层filter
   e)执行第二层filter筛选器函数f(x%5)=f(11%5)=1=True,返回结果11到第三层(最外层)fliter
   f)执行第三层filter筛选器函数f(x%7)=f(11%7)=4=True,返回结果11给y
   y = next(it3)=11
   yield y #返回结果11

5、第五轮执行

  #第四轮 y=11
  #新的迭代器
  it4 = filter(f(x%11), it3)
      = filter(f(x%11), filter(f(x%7),  it2))
      = filter(f(x%11), filter(f(x%7),  filter(f(x%5), it1)))
      = filter(f(x%11), filter(f(x%7),  filter(f(x%5), filter(f(x%3), it)))
      = filter(f(x%11), filter(f(x%7),  filter(f(x%5), filter(f(x%3), (13,15,17,19,....))))
  ....参照第四轮执行过程

6、循环执行.....

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