17、Python数据结构：集合、内置类型扩展与队列

Python数据结构：集合、内置类型扩展与队列

1. 集合的特性与用途

集合不仅仅是简单的容器，它的方法表明集合主要用于对其他集合进行操作。当我们有来自两个不同数据源的数据，需要快速合并这些数据，或者确定数据的重叠部分与差异时，集合操作就能高效地完成这些任务。另外，如果新数据中可能包含已处理过的重复数据，我们可以使用集合来比较两者，只处理新数据。

在使用 in 关键字检查元素是否属于容器时，集合比列表更高效。使用 value in container 语法，若容器中有元素等于 value ，则返回 True ，否则返回 False 。在列表中，Python会逐个检查容器中的对象，直到找到该值；而在集合中，Python会对值进行哈希处理，然后检查成员资格。这意味着无论集合大小如何，查找值的时间都是相同的；而列表随着元素增多，查找值的时间会越来越长。

2. 扩展内置类型

当我们想为内置容器对象添加功能时，有两种选择：组合和继承。
- 组合 ：如果只是想利用容器的特性来存储对象，组合通常是最佳选择。这样可以方便地将数据结构传递给其他方法，并且这些方法知道如何与之交互。
- 继承 ：如果想改变容器的实际工作方式，则需要使用继承。例如，要确保列表中的每个项都是恰好包含五个字符的字符串，我们需要扩展 list 类，并重写 append() 方法，以便在输入无效时抛出异