Python {Sets 集合}和推导式 (Comprehension)

Python 中的 Set (集合) 是什么？

在 Python 中，Set（集合） 是一种-无序-不重复的数据结构。-它类似于数学中的集合，用于存储唯一的值。-可以同时储存不同资料型态

集合的主要特点是：

-无序:Set 中的每个元素没有特定的顺序，这意味着不能通过索引（像列表那样）来访问元素。-唯一性：Set 中的每个元素都是唯一的，重复的值会自动被过滤掉。-可变：Set 本身是可变的，可以增加或删除元素，但 Set 中的元素必须是不可变的（如整数、字串、元组等）。

如何创建 Set

empty_set = set()
print(empty_set) # Output: set()

# 创建一个 Set，并自动去除重复元素
my_set = {1, 2, 3, 4, 5, 5}
print(my_set) # Output: {1, 2, 3, 4, 5}

＃可以同时储存不同资料型态
multipleType ={ 2,\'apple\',False}

所以一定要用set()来建立集合？不一定要先用 set() 来创建一个集合。你可以直接使用大括号 {} 来创建一个集合并初始化其元素。但是，如果你想创建空集合，就必须使用 set()，因为 {} 会被解释为空字典。这是唯一的情况需要用到 set() 函数来明确创建集合。

# 创建空集合，必须用 set()
empty_set = set()
print(empty_set) # Output: set()

# 注意：如果你用 {} 创建，会得到空字典
empty_dict = {}
print(type(empty_dict)) # Output: <class \'dict\'>

所以只有当你需要创建空集合时，才必须使用 set()。其他情况下，直接使用 {} 并填入元素即可。

• expression: 要添加到集合中的元素。
• item: 迭代变量。
• iterable: 可迭代对象。
• condition: 可选的过滤条件。

# 创建一个包含 1 到 10 的平方数的集合
squares = {x**2 for x in range(10)}
print(squares) # 输出：{0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81}

# 创建一个包含字符串 \'hello\' 中所有唯一字母的集合
unique_letters = {char for char in \'hello\'}
print(unique_letters) # 输出：{\'h\', \'e\', \'l\', \'o\'}

# 创建一个包含 1 到 20 之间所有偶数的集合
even_numbers = {x for x in range(20) if x % 2 == 0}
print(even_numbers) # 输出：{0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18}

集合推导式与列表推导式的差别

• 元素唯一性: 集合中的元素是唯一的，因此集合推导式会自动移除重复元素。
• 无序性: 集合是无序的，集合推导式的结果元素顺序可能与原始可迭代对象的顺序不同。

为什么要使用集合推导式？

• 快速建立集合: 可以有效率地建立集合，特别是从其他可迭代对像中提取唯一元素。
• 简洁的语法: 比传统的 for 循环方式更简洁。
• 可读性高: 对于简单的操作，集合推导式具有较高的可读性。

应用场景

• 去除重复元素: 从列表或其他可迭代物件中快速移除重复元素。
• 建立集合: 根据条件快速建立包含特定元素的集合。
• 集合运算: 可以结合其他集合运算子（如交集、并集、差集）进行更复杂的集合运算。

可以将多种可迭代物件转换为集合（set），常见的有：

-列表 (list)-元组 (tuple)-字串 (string)-字典 (dictionary)（只会取字典的键）-集合 (set) 本身（这是拷贝的方式）-范围 (range)

常用 Set 操作

my_set ={1,2,3}

解析 max(iterable, *[, key])

1.iterable:-这是函数的第一个参数，表示一个可迭代对象（例如列表、元组或集合）。函数将在这个可迭代对象中查找最大值。

2.*：-星号 * 表示后面的参数是可变长度的，也就是说，你可以传递多个额外的位置参数。这意味着你可以将多个可迭代对象一起传递给 max() 函数。例如：max(set1, set2)。

3.[, key]：-方括号 [] 表示这个参数是可选的。在这里，key 是一个可选的参数，它允许你指定一个函数，用来从每个元素中提取比较的值。这个函数将应用于可迭代对象中的每个元素，以确定哪个元素是最大的。-例如，如果你有一个由元组组成的可迭代对象，你可以使用 key 参数来指定根据元组的第二个元素来找到最大值。

# 基本用法
numbers = {1, 3, 2, 5, 4}
maximum = max(numbers) # 返回 5

# 使用可变参数
max_of_multiple_sets = max({1, 2}, {3, 4}) # 返回 4，因为 4 是所有集合中的最大值

# 使用 key 参数
tuples = [(1, 2), (3, 1), (2, 3)]
# 找到元组中第二个元素最大的元组
max_tuple = max(tuples, key=lambda x: x[1]) # 返回 (2, 3)

lambda 表达式

-基本语法：lambda arguments: expression-这里的 arguments 是你想传递给匿名函数的参数，expression 是该函数的返回值。-lambda 函数的特点是它不需要名称（即匿名），并且只能包含单个表达式。

key=lambda x: x[1] 的解释

-在这个上下文中，key 是用于指定一个函数的参数。这个函数会被应用到可迭代对象的每个元素上，以决定如何进行比较。-lambda x: x[1] 则表示这个函数接收一个参数 x，并返回 x 的第二个元素（即索引为 1 的元素）。因此，这里 x 通常是一个可迭代对象中的单个元素，比如元组、列表等。

tuples = [(1, 2), (3, 1), (2, 3)]
max_tuple = max(tuples, key=lambda x: x[1]) # 返回 (2, 3)
每个元组包含两个元素，索引分别为 0 和 1：

第一个元组 (1, 2) 的第一个元素是 1，第二个元素是 2。
第二个元组 (3, 1) 的第一个元素是 3，第二个元素是 1。
第三个元组 (2, 3) 的第一个元素是 2，第二个元素是 3。
然后，max() 函数会根据这些提取的值来找出最大的：
比较 2、1 和 3，显然 3 是最大的。
因此，max(tuples, key=lambda x: x[1]) 返回的结果是 (2, 3)，因为该元组的第二个元素 3 是所有元组中最大的。

集合交集、差集、联集和反差集

set1 ={1,2,3} set2={3,4,5}