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

src/intensive15hours/tuple.py
181 строка10 KB
Кузьма Даждъбогин
TSKPTHNPRCTC-4 кортеж tuple
23 дек 2025, 16:53
23 дек 2025, 16:53be7588f
"""
Наборы (set) в Python

Множество (set) — это неупорядоченная, изменяемая коллекция уникальных элементов.
Используется для удаления дубликатов, проверки вхождения, а также математических операций: объединение, пересечение и т.д.

- Изменяемая коллекция: можно добавлять и удалять элементы
- Не сохраняет порядок элементов
- Не поддерживает индексацию и срезы
- Не содержит дубликатов: каждый элемент уникален
- Элементы должны быть хешируемыми (неизменяемыми): str, int, tuple и т.д.
- Поддерживает математические операции над множествами
"""

# =============================================================================
# 0) Краткие описания возможностей
# =============================================================================
"""
- Изменяемая коллекция: можно добавлять и удалять элементы
- Не сохраняет порядок элементов: при выводе порядок может отличаться
- Не поддерживает индексацию и срезы: нельзя обращаться по индексу
- Не содержит дубликатов: при добавлении повторяющихся элементов они игнорируются
- Элементы должны быть хешируемыми, то есть неизменяемыми типами
- Поддерживает математические операции: объединение, пересечение, разность
- Быстрая проверка на вхождение: операция `in` выполняется за O(1) в среднем
"""

# =============================================================================
# 1) Создание множества
# =============================================================================

# Пример 1: Создание множества через фигурные скобки
set_01 = {"text0", "text1", "text2", 3, "text3"}
print(f"{set_01=}")

# Пример 2: Создание пустого множества
empty_set = set()  # Важно: {} создаёт словарь, а не пустое множество!
print(f"{empty_set=}, {type(empty_set)=}")

# Пример 3: Создание множества из строки (символы как элементы)
set_from_string = set("hello")
print(f"Множество из строки 'hello': {set_from_string}")

# Пример 4: Создание множества из списка (удаление дубликатов)
list_with_duplicates = [1, 2, 2, 3, 3, 3]
set_from_list = set(list_with_duplicates)
print(f"Множество из списка: {set_from_list}")

# ❌ Нельзя создать множество из нехешируемых объектов
# set_with_list = {[1, 2]} → TypeError: unhashable type: 'list'

# =============================================================================
# 2) Добавление элементов
# =============================================================================

# Пример 1: Добавление одного элемента
set_01.add("new_element")
print(f"После add(): {set_01}")

# Пример 2: Добавление нескольких элементов через объединение
set_01 = set_01 | {"extra1", "extra2"}
print(f"После объединения |: {set_01}")

# Пример 3: Добавление нескольких элементов через update()
set_01.update(["extra3", "extra4"])
print(f"После update(): {set_01}")

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

# ❌ Нельзя добавить другое множество как единый элемент
# set_01.add({1, 2}) → TypeError: unhashable type: 'set'

# =============================================================================
# 3) Удаление элементов
# =============================================================================

# Пример 1: Удаление элемента, если он существует (без ошибки)
set_01.discard("text1")
print(f"После discard('text1'): {set_01}")

# Пример 2: Удаление элемента с выбрасыванием ошибки, если его нет
set_01.remove("text0")  # ❌ Вызовет KeyError, если элемента нет
print(f"После remove('text0'): {set_01}")

# Пример 3: Удаление и возврат произвольного элемента
popped = set_01.pop()  # ❌ Ошибка, если множество пустое
print(f"Удалённый элемент: {popped}")
print(f"После pop(): {set_01}")

# Пример 4: Удаление всех элементов
set_01.clear()
print(f"После clear(): {set_01}")  # set()

# =============================================================================
# 4) Поиск и доступ к элементам
# =============================================================================

# ❌ Нельзя обращаться к элементу по индексу — нет порядка
# set_01[0] → TypeError: 'set' object is not subscriptable

# ❌ Нет методов .index() или .count() — множества не упорядочены
# set_01.index("a") → AttributeError
# set_01.count("a") → AttributeError

# Пример 1: Проверка наличия элемента — основной способ поиска
if "extra1" in set_from_list:
    print("Элемент 'extra1' найден в множестве")

# Пример 2: Проверка отсутствия элемента
if "missing" not in set_from_list:
    print("Элемент 'missing' отсутствует")

# =============================================================================
# 5) Основные методы и операции
# =============================================================================

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

# Объединение: все элементы из A и B
union = A | B
print(f"Объединение A | B: {union}")

# Пересечение: только общие элементы
intersection = A & B
print(f"Пересечение A & B: {intersection}")

# Разность: элементы, которые есть в A, но нет в B
difference = A - B
print(f"Разность A - B: {difference}")

# Симметрическая разность: элементы, которые есть только в одном из множеств
symmetric_diff = A ^ B
print(f"Симметрическая разность A ^ B: {symmetric_diff}")

# Проверка подмножества
print(f"C ⊆ A? {C.issubset(A)}")  # True

# Проверка надмножества
print(f"A ⊇ C? {A.issuperset(C)}")  # True

# Проверка, что множества не пересекаются
print(f"A и D не пересекаются? {A.isdisjoint(D)}")  # False

# =============================================================================
# 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