src/intensive15hours/set.py - develop - pythonpractice/pythoncore

src/intensive15hours/set.py
150 строк8 KB
Кузьма Даждъбогин
TSKPTHNPRCTC-6 наборы Set
23 дек 2025, 16:47
23 дек 2025, 16:478412910
"""
Работа с множествами (set) в Python

Особенности множества:
- Нет порядка элементов, то есть элементы не упорядочены и не поддерживают индексацию
- Нет дубликатов, то есть каждый элемент встречается только один раз
- Изменяемый тип данных, то есть можно добавлять и удалять элементы
- Элементы множества должны быть хешируемыми, другими словами неизменяемыми: str, int, tuple и т.д.
- Создание: через фигурные скобки {} или функцию set()
"""

# =============================================================================
# 0) Краткие описания возможностей
# =============================================================================

"""
- Изменяемая коллекция: можно добавлять и удалять элементы
- Не содержит дубликатов: при добавлении повторяющихся элементов они игнорируются
- Неупорядоченная: нет индексов, порядок элементов не гарантируется
- Быстрая проверка на вхождение: операция `in` работает за O(1) в среднем
- Поддерживает математические операции: объединение, пересечение, разность и др.
"""

# =============================================================================
# 1) Примеры создания множества
# =============================================================================

# Создание через фигурные скобки
set_01 = {"text0", "text1", "text2", 3, "text3"}
print(f"Создано с помощью {{}}: {set_01}")

# Создание через функцию set()
empty_set = set()  # Важно: {} создаёт словарь, а не пустое множество!
print(f"Пустое множество через set(): {empty_set}")

# Создание из списка (удаление дубликатов)
list_with_duplicates = ["a", "b", "a", "c", "b"]
set_from_list = set(list_with_duplicates)
print(f"Множество из списка: {set_from_list}")

# Создание из строки (разбивается на уникальные символы)
set_from_string = set("hello")
print(f"Множество из строки 'hello': {set_from_string}")

# =============================================================================
# 2) Добавление элементов в множество
# =============================================================================

# Добавление одного элемента
set_01.add("new_element")
print(f"После add(): {set_01}")

# ❌ Нельзя добавить изменяемый объект, например список
# set_01.add([1, 2]) → TypeError: unhashable type: 'list'

# Добавление нескольких элементов через объединение
set_01 = set_01 | {"extra1", "extra2"}
print(f"После объединения |: {set_01}")

# Или с помощью update()
set_01.update(["extra3", "extra4"])
print(f"После update(): {set_01}")

# =============================================================================
# 3) Удаление элементов из множества
# =============================================================================

# Удаление элемента, если он существует
set_01.discard("text1")  # Никакой ошибки, если элемента нет
print(f"После discard('text1'): {set_01}")

# Удаление элемента с выбрасыванием ошибки, если его нет
set_01.remove("text0")  # ❌ Вызовет KeyError, если элемента нет
print(f"После remove('text0'): {set_01}")

# Извлечение и удаление произвольного элемента
popped = set_01.pop()  # ❌ Ошибка, если множество пустое
print(f"Удалённый элемент: {popped}")
print(f"После pop(): {set_01}")

# Удаление всех элементов
set_01.clear()
print(f"После clear(): {set_01}")  # set()

# =============================================================================
# 4) Поиск элементов
# =============================================================================

# ❌ Нет индексов — нельзя искать по индексу
# print(set_01[0]) → TypeError: 'set' object is not subscriptable

# Проверка наличия элемента — основной способ поиска
if "extra1" in set_from_list:
    print("Элемент 'extra1' найден в множестве")

# Множество не поддерживает методы .index() или .count()
# ❌ set_from_list.index("a") → AttributeError
# ❌ set_from_list.count("a") → AttributeError

# =============================================================================
# Дополнительно: операции над множествами
# =============================================================================

A = {1, 2, 3, 4}
B = {3, 4, 5, 6}
C = {1, 2}
D = {5, 6, 7}

print(f"Объединение A | B: {A | B}")
print(f"Пересечение A & B: {A & B}")
print(f"Разность A - B: {A - B}")
print(f"Симметрическая разность A ^ B: {A ^ B}")
print(f"Подмножество C ⊆ A? {C.issubset(A)}")
print(f"Надмножество A ⊇ C? {A.issuperset(C)}")
print(f"Множества A и D не пересекаются? {A.isdisjoint(D)}")

# =============================================================================
# 6) Полезные примеры и особенности
# =============================================================================

# Пример 1: Удаление дубликатов из списка
original = [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4]
unique = list(set(original))
print(f"Оригинал: {original} → Уникальные: {unique}")

# Пример 2: Проверка наличия общих элементов
users_online = {"alice", "bob", "charlie"}
banned_users = {"bob", "dave"}
if not users_online.isdisjoint(banned_users):
    print("Есть заблокированные пользователи в онлайне")

# Пример 3: Поиск различий в настройках
default_perms = {"read", "write", "execute"}
user_perms = {"read", "write"}
missing = default_perms - user_perms
print(f"Не хватает прав: {missing}")

# =============================================================================
# 7) Важные замечания
# =============================================================================
# ❌ Элементы множества должны быть хешируемыми — нельзя добавлять списки, словари, другие множества
# ❌ Нет порядка — нельзя полагаться на последовательность элементов
# ❌ Нет индексации — нельзя использовать set[0], set[1] и т.д.
# ❌ Пустые фигурные скобки {} создают dict, а не set — для пустого множества используйте set()
# ❌ frozenset — неизменяемая версия set, можно использовать как ключ словаря

# ✅ Используйте set для быстрой проверки вхождения элемента (вместо списка)
# ✅ Используйте set для удаления дубликатов при сохранении уникальности
# ✅ Используйте математические операции для логических сравнений множеств
# ✅ Используйте frozenset, если нужно неизменяемое множество