Set函數助力Python進行快速數據比較

Python 的內置 set 類型是一個無序且不重復的元素集，它提供了集合運算如并集、交集、差集和對稱差集等。這些運算在比較和操作數據時非常有用，特別是在處理大量數據或需要快速成員關系測試時。

以下是一些使用 set 進行數據比較的示例：

1. 成員關系測試： 使用 in 關鍵字或 set 的 issubset()、issuperset() 方法來檢查元素是否存在于集合中。

   # 使用 in 關鍵字
   if 'apple' in my_set:
       print("Apple is in the set.")
   
   # 使用 issubset()
   if my_set.issubset({'apple', 'banana'}):
       print("My set is a subset of the larger set.")
   
   # 使用 issuperset()
   if my_set.issuperset({'banana'}):
       print("My set contains the element 'banana'.")
   

2. 并集和交集： 使用 union()、intersection() 方法來獲取兩個集合的并集和交集。

   setA = {1, 2, 3}
   setB = {2, 3, 4}
   
   # 并集
   union_set = setA.union(setB)
   print("Union:", union_set)
   
   # 交集
   intersection_set = setA.intersection(setB)
   print("Intersection:", intersection_set)
   

3. 差集和對稱差集： 使用 difference() 和 symmetric_difference() 方法來獲取兩個集合的差集和對稱差集。

   # 差集
   difference_set = setA.difference(setB)
   print("Difference:", difference_set)
   
   # 對稱差集
   symmetric_difference_set = setA.symmetric_difference(setB)
   print("Symmetric Difference:", symmetric_difference_set)
   

4. 快速比較大量數據： 當需要比較大量數據時，使用集合可以顯著提高效率，因為集合的查找操作平均時間復雜度為 O(1)。

   import time
   
   large_list1 = list(range(1000000))
   large_list2 = list(range(1000000, 2000000))
   
   start_time = time.time()
   set1 = set(large_list1)
   set2 = set(large_list2)
   union_time = time.time() - start_time
   print(f"Union of two lists (as sets) took {union_time} seconds.")
   
   start_time = time.time()
   intersection_set = set1 & set2
   intersection_time = time.time() - start_time
   print(f"Intersection of two lists (as sets) took {intersection_time} seconds.")
   

通過這些示例，可以看到 set 函數在 Python 數據比較中的強大功能。