用Python的set函數對列表數據去重

一、什麼是set

在Python中，set是一種非常重要的數據類型，它是一組無序的、唯一的元素集合。set通過對元素的哈希值進行高效的儲存和檢索，可以非常快速地進行成員檢測、去重等操作。

set可以通過以下的格式進行定義：

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

需要注意的是，set中的元素必須是可哈希的，即不能包含可變的元素（如列表、字典等）。

二、如何使用set對列表數據去重

在開發中，我們經常需要對列表進行去重操作，而Python中的set正是非常適合這個任務的工具。通過將列錶轉換為set，就可以去除其中的重複元素。具體操作如下：

my_list = [1, 2, 3, 2, 4, 1, 5]
my_set = set(my_list)
my_list = list(my_set)
print(my_list)

結果為：

[1, 2, 3, 4, 5]

三、set去重對性能的提升

在Python中，使用set進行列表去重操作還有一個非常大的優勢，就是其對於性能的提升。下面我們通過簡單的示例來了解set去重對性能的影響。

import random
import time

my_list = random.sample(range(1000000), 100000)
start_time = time.time()
my_set = set(my_list)
my_list = list(my_set)
end_time = time.time()
print("使用set去重耗時：", end_time - start_time)

my_list = random.sample(range(1000000), 100000)
start_time = time.time()
new_list = []
for item in my_list:
    if item not in new_list:
        new_list.append(item)
my_list = new_list
end_time = time.time()
print("使用循環去重耗時：", end_time - start_time)

當列表中元素較少時，set的運行時間與循環去重時間基本相同；但當元素增多時，set的去重速度明顯優於循環去重，耗時更短。

四、set去重實現的原理

set實現對於列表實現去重的原理非常簡單，就是根據元素值的哈希值來進行判斷。當一個新值被加入set中時，它會先計算出該值的哈希值，並與現有元素的哈希值進行比較。如果兩個元素的哈希值相同，就會以==運算符判斷兩個元素的值是否相同，如果相同就會直接捨去添加的新元素。

值得注意的是，列表中的元素必須是可哈希的才能被set去重，這就要求元素本身必須不可變。當列表中包含列表、字典等可變對象時，需要進行額外的去重操作。

五、其他注意事項

在使用set進行去重時，需要注意元素本身所佔用的內存空間。set會根據元素的哈希值進行內存分配，當元素佔用空間過大時，會導致set的性能下降。

此外，在Python3中，set內部實現使用了哈希表，並且元素的哈希值只在元素添加時計算一次，因此set對於哈希碰撞的處理能力較弱。在實際使用中，如果需要進行哈希值碰撞更強的高級去重操作，可以使用其他第三方工具，如pandas、numpy等。

六、代碼示例

my_list = [1, 2, 3, 2, 4, 1, 5]
my_set = set(my_list)
my_list = list(my_set)
print(my_list)