Python集合：高效的數據存儲和刪除工具

Python是一門擁有豐富數據類型的語言，而集合（set）是其中一個非常有用的數據類型。集合是一個無序、不重複的元素的容器，可以用來進行高效的數據存儲和刪除操作。下面將從多個方面闡述Python集合的使用方法和優點。

一、集合的創建和基本操作

集合可以用大括號{}或者set()函數來創建，如下所示：

s1 = {1, 2, 3}
s2 = set([3, 4, 5])

注意，當使用大括號{}創建集合時，若只輸入一個元素，則此時創建的是一個字典，而不是集合。同時，集合中的元素必須是可哈希的，即不可變對象。

集合可以進行的基本操作有：

• 添加元素：使用add()方法
• 刪除元素：使用remove()方法（如果元素不存在會拋出異常）、discard()方法（元素不存在時不會拋出異常）
• 求交集、並集、差集：使用&、|、-運算符

具體示例如下：

s1.add(4)
s1.remove(3)
s1.discard(5)

s3 = s1 & s2
s4 = s1 | s2
s5 = s1 - s2

二、集合的使用場景

集合的使用場景有很多，下面介紹其中的一些：

1. 數據去重

集合中的元素是不重複的，因此可以利用這個特性進行數據去重。

lst = [1, 2, 3, 3, 4, 5, 4]
s = set(lst)
lst2 = list(s)

上面的代碼可以將lst列表中的重複元素去除。

2. 快速判斷元素是否在集合中

集合的底層實現是基於哈希表的，因此在集合中查找元素的時間複雜度是O(1)，非常快速。

s = {1, 2, 3, 4, 5}
if 3 in s:
    print("3 is in set s")

上面的代碼可以快速地判斷元素3是否在集合s中。

3. 迭代操作

集合可以像列表一樣進行迭代操作。

s = {1, 2, 3, 4, 5}
for item in s:
    print(item)

上面的代碼可以遍歷集合中的所有元素。

三、集合的優點

相對於列表、元組等其他數據類型，集合有以下一些優點：

1. 去重功能強大

如前所述，集合是一個無序、不重複的容器，可以進行高效的去重操作。

2. 查找元素速度快

集合底層的哈希表實現使得在集合中查找元素的速度非常快，尤其適合進行“是否存在”之類的操作。

3. 可以進行集合運算

集合可以進行交集、並集、差集等運算，方便進行數據處理。

4. 可以作為字典的鍵

集合中的元素必須是不可變對象，因此集合本身可以作為字典的鍵，這在一些場景下非常有用。

完整代碼示例

s1 = {1, 2, 3}
s2 = set([3, 4, 5])

s1.add(4)
s1.remove(3)
s1.discard(5)

s3 = s1 & s2
s4 = s1 | s2
s5 = s1 - s2

lst = [1, 2, 3, 3, 4, 5, 4]
s = set(lst)
lst2 = list(s)

s = {1, 2, 3, 4, 5}
if 3 in s:
    print("3 is in set s")

s = {1, 2, 3, 4, 5}
for item in s:
    print(item)