Python union函數：合併不重複元素

一、介紹

Python中的union函數可以將兩個集合合併為一個，且不包含重複元素。這是一個非常方便的函數，在許多場景中都能夠派上用場。下面我們將從多個方面來詳細介紹。

二、用法

union函數的用法非常簡單，就是將兩個集合合併為一個。下面是一個例子：

set1 = set([1, 2, 3])
set2 = set([2, 3, 4])
union_set = set1.union(set2)
print(union_set)

結果為：

{1, 2, 3, 4}

可以看到，結果中不包含重複的元素。

三、性能分析

在Python中，set和list的查找操作時間複雜度為O(1)和O(n)。因此，在涉及集合操作時，使用set比list要更加高效。下面來看一下union函數的時間複雜度。

首先，我們先生成兩個包含10000個元素的集合：

import timeit

set1 = set(range(10000))
set2 = set(range(5000, 15000))

然後，我們看一下使用union函數的時間：

start_time = timeit.default_timer()
union_set = set1.union(set2)
end_time = timeit.default_timer()
print("union time: %f" % (end_time - start_time))

結果為：

union time: 0.000155

可以看到，使用union函數的時間非常快。

同時，我們也可以手動使用for循環來進行集合合併操作，看一下時間複雜度：

start_time = timeit.default_timer()
new_set = set(set1)
for item in set2:
    if item not in new_set:
        new_set.add(item)
end_time = timeit.default_timer()
print("add time: %f" % (end_time - start_time))

結果為：

add time: 0.004900

可以發現，手動使用for循環的時間比union函數慢了30倍左右。

四、實際應用

union函數在實際應用中非常常見。比如，當我們需要將兩個列表合併為一個並去重時，就可以使用union函數：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [2, 3, 4]
union_list = list(set(list1).union(set(list2)))
print(union_list)

結果為：

[1, 2, 3, 4]

可以看到，結果中不包含重複的元素。

五、小結

在本文中，我們詳細介紹了Python中的union函數，包括其用法、性能分析以及實際應用。通過學習本文，相信大家對union函數已經有了更深入的了解。