[ Python ] set集合及函数的使用
1. set类型
set 和 dict 类似，也是一组 key 的集合，但是不存储 value. 由于 key 不重复，所以，在 set 中， 没有重复的 key 集合是可变类型
（1）集合的创建
# 第一种方式创建 set 类型
>>> print(type(set1), set1)
<class 'set'> {1, 3, 6, 'z', 'a', 'b'} # 第二种方式创建 set 类型
>>> set2 = set(['z', 'a', 'b', 3, 6, 1])
>>> print(type(set2), set2)
<class 'set'> {1, 3, 6, 'z', 'a', 'b'} # 第三种方式创建 set 类型
>>> set3 = set('hello')
>>> print(type(set3), set3)
<class 'set'> {'o', 'e', 'l', 'h'}
2. set 工厂函数
（1）add(self, *args, **kwargs)
新增一个元素到集合
set1 = {'a', 'z', 'b', 4, 6, 1}
set1.add(8)
set1.add('hello')
print(set1)
# 执行结果：
# {'b', 1, 'a', 4, 6, 8, 'hello', 'z'}
（2） clear()
清空所有集合元素
set1 = {'a', 'z', 'b', 4, 6, 1}
set1.clear()
print(set1)
# 执行结果：
# set()
（3）copy()
拷贝整个集合并赋值给变量
set1 = {'a', 'z', 'b', 4, 6, 1}
set2 =set1.copy()
print(set2)
# 执行结果：
# {1, 'a', 4, 6, 'b', 'z'}
（4）pop()
随机删除集合中一个元素，可以通过变量来获取删除的元素
set1 = {'a', 'z', 'b', 4, 6, 1}
ys = set1.pop()
print('set1集合：', set1)
print('删除的元素：', ys)
# 执行结果：
# set1集合： {4, 6, 'z', 'a', 'b'}
# 删除的元素： 1
（5）remove(self, *args, **kwargs)
删除集合中指定的元素，如果该集合内没有该元素就报错
set1 = {'a', 'z', 'b', 4, 6, 1}
set1.remove('a')
print(set1)
set1.remove('x')
print(set1)
# 执行结果：
# {1, 4, 6, 'b', 'z'}
# Traceback (most recent call last):
# File "D:/learn_python/learn_python/day13/s1.py", line 43, in <module>
# set1.remove('x')
# KeyError: 'x'
（6）discard(self, *args, **kwargs)
删除集合中指定的元素，如果该集合内没有该元素也不会报错
set1 = {'a', 'z', 'b', 4, 6, 1}
set1.discard('a')
print(set1)
set1.discard('y')
print(set1)
# 执行结果：
# {1, 4, 6, 'b', 'z'}
# {1, 4, 6, 'b', 'z'}
pop() 、remove() 、 discard() 三个集合删除函数比较：
pop() 随机删除集合中一个元素remove() 删除集合中指定的元素，如果集合中没有指定的元素，程序报错！
discard() 删除集合中指定的元素，如果集合中没有指定的元素，程序正常运行。
（7） intersection & ：交集； union | ：并集合； difference - ： 差集
set1 = {'a', 'b', 'x', 'y'}
set2 = {'i', 'j', 'b', 'a'}
# 交集
print(set1 & set2)
print(set1.intersection(set2))
# 执行结果：
# {'a', 'b'}
# {'a', 'b'}
# 并集
print(set1 | set2)
print(set1.union(set2))
# 执行结果：
# {'y', 'j', 'a', 'b', 'x', 'i'}
# {'y', 'j', 'a', 'b', 'x', 'i'}
# 差集
print(set1 - set2)
print(set1.difference(set2))
print(set2 - set1)
print(set2.difference(set1))
# 执行结果：
# {'y', 'x'}
# {'y', 'x'}
# {'j', 'i'}
# {'j', 'i'}
（8）difference_update ()
求差集，并赋值给源集合
set1 = {'a', 'b', 'x', 'y'}
set2 = {'i', 'j', 'b', 'a'}
set1.difference_update(set2)
print(set1)
# 执行结果：
# {'y', 'x'}
（9）intersection_update()
求交集，并赋值给源集合
set1 = {'a', 'b', 'x', 'y'}
set2 = {'i', 'j', 'b', 'a'}
set1.intersection_update(set2)
print(set1)
# 执行结果：
# {'b', 'a'}
（10）symmetric_difference() 和 ^ 符号效果一样
求交叉补集
set1 = {'a', 'b', 'x', 'y'}
set2 = {'i', 'j', 'b', 'a'}
print('symmetric_difference:', set1.symmetric_difference(set2))
print('^:', set1 ^ set2)
# 执行结果：
# symmetric_difference: {'x', 'i', 'y', 'j'}
# ^: {'x', 'i', 'y', 'j'}
（11）symmetric_difference_update()
求交叉补集并赋值给源集合
set1 = {'a', 'b', 'x', 'y'}
set2 = {'i', 'j', 'b', 'a'}
set1.symmetric_difference_update(set2)
print(set1)
# 执行结果：
# {'y', 'i', 'j', 'x'}
（12）update()
更新集合，参数为可迭代对象
set1 = {'a', 'b', 'x', 'y'}
set1.update(('hello', 'world'))
print(set1)
# 执行结果：
# {'hello', 'world', 'b', 'a', 'y', 'x'}
add() 和 update() 比较：
add()： 只能添加一个元素到集合
update(): 可以添加多个元素到集合，参数为 iterable
使用 frozenset 定义不可变集合
s = frozenset('hello')
print(s)
# 执行结果：
# frozenset({'h', 'e', 'o', 'l'})
使用 frozenset 定义的集合，没有 add 或者 pop 等方法
3. 函数
（1）函数表现形式
python中函数的定义方法：
def test(x):
"The function definitions"
x += 1
return x
def: 定义函数关键字
test: 函数名(): 内可定义参数"": 文档描述（非必要，强烈建议添加函数信息描述）
x+=1 : 泛指代码块或程序处理逻辑
return: 定义返回值
调用运行：可以带参数也可以不带函数名()
使用函数的好处：
代码重用
保持一致性，易维护
可扩展
函数返回值：
返回值 = 0 ： 返回 None
返回值 = 1 ： 返回 object
返回值数 > 1： 返回 tuple
（2）函数的参数
建议参考：廖老师python3函数的参数
4. 全局变量和局部变量
如果函数的内容无 global 关键字，优先读取局部变量，能读取全局变量，无法对全局变量重新赋值 NAME='FFF'，但是对于可变类型，可以对内部元素进行操作；
如果函数中有 global 关键字，变量本质上就是全局变量，可读取可赋值 NAME='fff'
name = 'hkey' def test1():
name = 'xiaofei'
print(name) def test2():
global name
name = 'xxxx' test1()
test2()
print('name:', name) # 执行结果：
# xiaofei
# name: xxxx
如果函数内无 global 关键字：
（1）有声明局部变量
NAME = ['xiaofei', 'hkey'] def test():
NAME = 'sky'
print('name:', NAME) test() # 执行结果：
# name: sky
（2）无声明局部变量
对于可变类型，可以对内部元素进行操作；
NAME = ['xiaofei', 'hkey'] def test():
NAME.append('sky')
print('name:', NAME) test() # 执行结果：
# name: ['xiaofei', 'hkey', 'sky']
如果函数内有 global 关键字
（1）有声明局部变量
NAME = ['xiaofei', 'hkey'] def test():
# 获取全局变量 NAME
global NAME
# 打印全局变量 NAME
print('global NAME:', NAME)
# 将全局变量 NAME 修改为 'test_func'
NAME = 'test_func'
# 打印修改后的全局变量
print('name:', NAME) test() # 执行结果：
# global NAME: ['xiaofei', 'hkey']
（2）无声明局部变量
NAME = ['xiaofei', 'hkey'] def test():
# 获取全局变量 NAME
global NAME
# 打印全局变量 NAME
print(NAME)
# 修改全局变量为 ['sky']
NAME = ['sky']
# 追加全局变量
NAME.append('blue')
# 打印修改后的全局变量
print(NAME) test() # 执行结果：
##['sky','blue']
在代码中我们规定，全局变量名全部使用大写，而局部变量用小写，这边就避免变量名的混淆；
（3）nonlocal 关键字用来在函数或者其他作用域中使用外层变量
def outer():
num = 10
def inner():
nonlocal num # nonlocal 关键字声明
num = 100 # 修改作用域 num 使用方法和 global 一致
print(num)
inner()
print(num) # 该 num 已经在 inner() 中修改过的 outer() # 执行结果：
# 100
# 100
5. 递归函数
（1）函数即变量
def test():
pass t = test # 把函数当作值 赋值给变量 t
print(t) # 执行结果：
# <function test at 0x00000245A2FBA048>
（2）递归函数
在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。
递归函数的优点是定义简单，逻辑清晰。理论上，所有的递归函数都写成循环的方式，但循环的逻辑不如递归清晰。
def fact(n):
if n == 1:
return 1
return n * fact(n - 1) print(fact(5)) # 执行过程如下：
#
# ===> fact(5)
# ===> 5 * fact(4)
# ===> 5 * (4 * fact(3))
# ===> 5 * (4 * (3 * fact(2)))
# ===> 5 * (4 * (3 * (2 * fact(1))))
# ===> 5 * (4 * (3 * (2 * 1)))
# ===> 5 * (4 * (3 * 2))
# ===> 5 * (4 * 6)
# ===> 5 * 24
# ===> 120
递归函数就像问路一样，有去有回。A问B，B在问C，C知道答案返回给B，B在返回给A
必须有一个明确的结束条件
每次进入更深一层的递归时，问题规模相比上次递归应有所减少
递归效率不高
（3）尾递归优化
尾递归是指，在函数返回的时候，调用自身本身，并且，return 语句不能包含表达式。
def fact(n):
return fact_iter(n, 1) def fact_iter(num, product):
if num == 1:
return product
# return 语句不能包含表达式。递归本身无论调用多少次，都只占用一个栈帧
return fact_iter(num - 1, num * product) # 运行过程：
# fact(5)
# ===> fact_iter(5, 1)
# ===> fact_iter(4, 5)
# ===> fact_iter(3, 20)
# ===> fact_iter(2, 60)
# ===> fact_iter(1, 120)
# ===>120
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