Python集合常见运算案例解析

什么是集合

集合（set）是Python中的一种容器，它是由唯一、不可变、无序的元素组成。集合中的元素不能重复，而且是随机排列的，既不按照插入顺序，也未必按照大小排序。集合是一种非常有用的数据结构，它可以用来进行高效的数据处理和分析。

Python中的集合提供了丰富的运算符和函数，下面介绍一些常见的集合运算。

交集是指同时在两个集合中出现的元素，可以使用&符号或intersection函数来实现。例如：

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}
c = a & b
d = a.intersection(b)
print(c)  # {3, 4}
print(d)  # {3, 4}

以上代码中，我们定义了两个集合a和b，其中包含一些元素。然后我们使用&符号或intersection函数对两个集合进行交集运算，得到了一个新集合t。注意，结果集合中的元素是唯一且无序的。

并集是指两个集合中所有元素的集合，可以使用|符号或union函数来实现。例如：

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}
c = a | b
d = a.union(b)
print(c)  # {1, 2, 3, 4, 5, 6}
print(d)  # {1, 2, 3, 4, 5, 6}

以上代码中，我们定义了两个集合a和b，然后使用|符号或union函数对两个集合进行并集运算，得到了一个新集合t。

差集是指在一个集合中出现，但在另一个集合中没有出现的元素，可以使用-符号或difference函数来实现。例如：

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}
c = a - b
d = a.difference(b)
print(c)  # {1, 2}
print(d)  # {1, 2}

以上代码中，我们定义了两个集合a和b，然后使用-符号或difference函数对两个集合进行差集运算，得到了一个新集合t。

对称差集是指两个集合的并集减去交集，可以使用^符号或symmetric_difference函数来实现。例如：

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}
c = a ^ b
d = a.symmetric_difference(b)
print(c)  # {1, 2, 5, 6}
print(d)  # {1, 2, 5, 6}

以上代码中，我们定义了两个集合a和b，然后使用^符号或symmetric_difference函数对两个集合进行对称差集运算，得到一个新集合t。

假设我们有一个字符串s，我们需要统计它中出现过的不同字符。我们可以把字符串转换成一个集合，然后对集合进行长度计算。例如：

s = 'hello, world!'
unique_chars = set(s)
count = len(unique_chars)
print(count)  # 10

以上代码中，我们把字符串s转换成了一个集合unique_chars，它包含了hello, world!中出现过的所有字符，这些字符是唯一、不可变、无序的。然后我们用len函数获取集合unique_chars的长度，得到了10。

假设我们有两个列表a和b，我们需要求它们的交集。我们可以把列表转换成集合，然后对集合进行交集运算。例如：

a = [1, 2, 3, 4]
b = [3, 4, 5, 6]
intersection = set(a) & set(b)
print(intersection)  # {3, 4}

以上代码中，我们把列表a和b分别转换成了两个集合，然后对这两个集合进行了交集运算，得到了结果集合t。注意，我们使用了&符号来表示交集运算。