如何在Python中实现高效的过滤逻辑？

Question

我正在尝试创建一个程序，用来存储以下信息：

1. 水果名称
2. 水果类型
3. 水果颜色
4. 水果大小

当用户需要时，可以把这些信息展示给他们。用户会有一些预先定义的选项可以选择，类似于下面这个：

我的数据库表格大概是这样的：

现在，我想实现一个过滤功能，让用户可以选择：

• 水果类型
• 水果颜色
• 水果大小

然后程序会返回所有符合这些条件的水果名称。不过，现在我还有一个额外的选项，“全部”。

假设我已经查询出了所有水果的数据，并把它们存储在一个字典里，像这样：

myfruits = { 'apple':('fleshy','red','medium'),
            'orange':('fleshy','orange','medium'),
             'peanut':('dry','red','small'),...}

我该如何获取用户选择的三种属性对应的水果名称列表呢？（比如，如果用户选择了“肉质”类型，“全部”颜色和“全部”大小，程序应该返回 ['apple','orange']。）

我考虑过使用 if 语句，但随着属性数量的增加，我需要写很多行 if 和 else，我觉得这样不太可行。

我使用的是 Python 2.7，搭配 PyQt 4 和 SQLite 3 数据库，运行在 Windows XP SP3 32位系统上。

Answer 1

在这里，我会使用SQLAlchemy来处理数据库的部分，你可以把它当作对象关系映射（ORM）来用，或者只是用它来生成SQL语句。

这样你就可以动态生成过滤条件；你可以遍历这些过滤条件，如果某个特定的条件没有被设置为“全部”，就可以根据这个条件来限制查询。

使用SQLAlchemy仅仅生成SQL语句的代码大概是这样的：

from sqlalchemy.sql import select

fruit_query = select([fruits])
for filtername in ui_filters:
    filtervalue = obtain_filter_value_for(filtername)
    if filtervalue != 'All':
        fruit_query = fruit_query.where(filtername == filtervalue)

另一种方法是手动生成WHERE条件：

query = 'SELECT * FROM fruits'
params = []
whereclauses = []

for filtername in ui_filters:
    filtervalue = obtain_filter_value_for(filtername)
    if filtervalue != 'All':
        whereclauses.append('{} = ?'.format(filtername))
        params.append(filtervalue)

if whereclauses:
    query = '{} WHERE {}'.format(query, ' AND '.join(whereclauses))

cursor.execute(query, params)

但要注意，SQLAlchemy的表达式引擎要灵活得多，而且出错的可能性也小得多。很快你就会想要添加更复杂的过滤条件（比如范围搜索、文本搜索、将多个条件用“或”组合起来），而SQLAlchemy可以让生成这些条件变得简单得多，真的。

Answer 2

如果你已经把所有数据都查询出来了，一个简单的方法就是直接使用 filter 函数：

def predicate(fruit_type, fruit_color, fruit_size):
    def _predicate(fruit):
        if not fruit_type == 'All' and not fruit_type == fruit[1][0]:
            return False
        if not fruit_color == 'All' and not fruit_color == fruit[1][1]:
            return False
        if not fruit_size == 'All' and not fruit_size == fruit[1][2]:
            return False
        return True
    return _predicate

query_type = 'All'
query_color = 'All'
query_size = 'All'
myfruits = {}
my_filtered_fruit = list(filter(predicate(query_type, query_color, query_size), myfruits.items()))

另一种方法是定义一个叫 Predicate 的对象，它包含一个视图（也就是过滤器的名字）和与之相关的过滤函数：

class Predicate:
    def __init__(self, predicate, view):
        self.predicate = predicate
        self.view = view

# Creation of the predicates :
all_color = Predicate(lambda fruit: True, 'All colors')
red_color = Predicate(lambda fruit: fruit[2] == 'red')
# ...

# Then you have to generate your select form. I don't remember exactly the PyQt4 doc but it's not the harder part.

predicates = getAllSelected() # I guess you know how to get this kind of function

myfruits = {}
my_filtered_fruits = myfruits.items()
for pred in predicates:
    my_filtered_fruit = filter(lambda x: pred(x[1]), my_filtered_fruit)
my_filtered_fruit = list(my_filtered_fruit)