趣玩Python第九期-集合-优快云博客

开篇

歪小王：大佬们！欢迎回到《趣玩 Python 》！本期节目我们将继续邀请数据结构界的一位嘉宾——Set！掌声有请！

（Set 以一位潇洒自信的角色登场，手里挥舞着一把“大扫帚”，象征着他强大的去重功能）

Set：大家好，我是 Set，中文叫“集合”。我最擅长的事情就是去重！没错，任何重复的东西到我这儿，通通给你清理得干干净净！

歪小王：哇，Set 老师，您这登场可真霸气！能跟大家介绍一下您自己和您在 Python 中的神奇能力吗？

基本概念

Set：哈哈，当然可以！简单来说，集合是一种无序、不重复的元素集合。如果你厌烦了列表里的那些重复项，或者不在乎元素的顺序，那我就是你最好的选择！

无序：在我这里，元素是没有顺序的！所以你想通过索引来访问某个元素？别想了，我可不按常理出牌！
不重复：重复的元素在我这里会被自动去掉，绝不留情。

歪小王：不按常理出牌，这听起来可真有个性！那具体应该怎么创建您呢？

集合的定义：

Set：使用大括号 {} 创建集合就像创建一个派对嘉宾名单一样简单：

my_set = {1, 2, 3, 4}

当然，如果你想创建一个空集合，那可得用 set()，否则用 {} 创建的将是个空字典！

empty_set = set()  # 这是空集合
empty_dict = {}  # 这是空字典

功能展示

歪小王：既然集合这么神奇，Set 老师，您能展示一下具体的功能吗？

Set：没问题！集合不光擅长去重，操作起来还非常灵活。

1. 自动去重：

当你往集合里添加重复的元素时，放心，我会帮你自动去掉这些重复项！

my_set = {1, 2, 2, 3, 4, 4}
print(my_set)  # 输出: {1, 2, 3, 4}

2. 添加元素：

虽然我不允许重复，但你可以随时向我添加新元素。

my_set.add(5)
print(my_set)  # 输出: {1, 2, 3, 4, 5}

3. 删除元素：

如果某个元素你不想要了，我可以帮你轻松删除。

my_set.remove(3)
print(my_set)  # 输出: {1, 2, 4, 5}

当然，如果你担心删除的元素不在集合里，可以用 discard()，不会抛异常。

my_set.discard(10)  # 不会报错

4. 集合操作：

我还有很多专属操作，像是交集、并集和差集，这些都是我的拿手绝活！

并集：把两个集合合并在一起，去除重复项：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
print(set1 | set2)  # 输出: {1, 2, 3, 4, 5}

交集：找到两个集合的共同元素：

print(set1 & set2)  # 输出: {3}

差集：找出一个集合中有，而另一个集合没有的元素：

print(set1 - set2)  # 输出: {1, 2}

内置函数和方法

歪小王： Set 老师，听起来您功能强大，不但去重还能做集合运算，那您有哪些内置函数和方法可以帮助我们呢？

Set：哈哈，下面就来看看我有哪些常用的“法宝”吧！

1. `len(set)`：

返回集合中元素的个数：

my_set = {1, 2, 3, 4}
print(len(my_set))  # 输出: 4

2. `set.add(value)`：

向集合中添加元素：

my_set.add(5)
print(my_set)  # 输出: {1, 2, 3, 4, 5}

3. `set.remove(value)` 和 `set.discard(value)`：

从集合中删除元素，remove() 如果元素不存在会报错，而 discard() 则不会。

my_set.remove(1)  # 如果 1 存在，删除它
my_set.discard(10)  # 安全删除，不报错

4. `set.pop()`：

随机删除并返回集合中的一个元素。无序集合嘛，谁先出去还真不好说。

my_set = {1, 2, 3}
removed_element = my_set.pop()
print(removed_element)  # 输出可能是 1, 2 或 3

5. `set.clear()`：

清空整个集合，让它变成空集合：

my_set.clear()
print(my_set)  # 输出: set()

6. `set.union(set2)` 和 `set.intersection(set2)`：

分别用于并集和交集操作：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
print(set1.union(set2))  # 输出: {1, 2, 3, 4, 5}
print(set1.intersection(set2))  # 输出: {3}

应用

歪小王： Set 老师，您在实际编程中有哪些应用呢？可以给我们举几个例子吗？

Set：当然啦！我的应用场景非常多，比如：

1. 去重：

当你有一堆重复数据，想要把它们变成唯一值的集合时，我是最佳选择：

my_list = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]
unique_set = set(my_list)
print(unique_set)  # 输出: {1, 2, 3, 4, 5}

2. 集合操作：

比如你有两个用户组，想找出他们的共同兴趣，或者各自的独特兴趣时，集合操作就派上用场了！

group1 = {"Alice", "Bob", "Charlie"}
group2 = {"Charlie", "David", "Eva"}

# 共同兴趣
common = group1 & group2
print(common)  # 输出: {'Charlie'}

# 各自的独特兴趣
unique_to_group1 = group1 - group2
print(unique_to_group1)  # 输出: {'Alice', 'Bob'}

歪小王： Set 老师，不愧是数据结构界的“去重大师”！不仅能去重，还能做复杂的集合运算，实在是太实用了！