15 Python小白基础非进阶教程——控制结构之集合与迭代器
在上一篇教程中，我们讨论了Python中的控制结构，尤其是循环语句。今天，我们将继续深入探索控制结构的另一个方面：集合与迭代器。集合与迭代器是Python提供的一种高效的数据处理方式，它们在处理数据时极大地提高了代码的可读性和效率。在开始之前，让我们先简单了解一下集合和迭代器的基本概念。
集合
在Python中，集合是一个无序且不重复的元素组合。集合的定义使用大括号 {} 或者 set() 函数来创建。集合中的元素可以是任何不可变的数据类型，比如数字、字符串和元组。
创建集合
我们可以通过几种不同的方法来创建集合：
# 使用大括号
fruits = {'apple', 'banana', 'cherry'}
# 使用set()函数
numbers = set([1, 2, 3, 4, 5])
# 查看创建的集合
print(fruits) # 输出: {'banana', 'apple', 'cherry'}
print(numbers) # 输出: {1, 2, 3, 4, 5}
集合的基本操作
集合具有很多基本操作，如添加、删除、并集、交集等。
- 添加元素：使用
add()方法。
fruits.add('orange')
print(fruits) # 输出: {'banana', 'orange', 'apple', 'cherry'}
- 删除元素：使用
remove()或discard()方法。
fruits.remove('banana') # 如果元素不存在，会抛出异常
print(fruits) # 输出: {'orange', 'apple', 'cherry'}
fruits.discard('banana') # 如果元素不存在，不会抛出异常
- 集合的并集和交集：
set_a = {1, 2, 3}
set_b = {3, 4, 5}
# 并集
union_set = set_a | set_b
print(union_set) # 输出: {1, 2, 3, 4, 5}
# 交集
intersection_set = set_a & set_b
print(intersection_set) # 输出: {3}
集合的灵活性和高效性使得它非常适合处理不重复的数据集合，在数据分析和科学计算等领域有广泛的应用。
迭代器
迭代器是Python中遍历集合的一种方式。任何实现了 __iter__() 和 __next__() 方法的对象都可以被称为迭代器。我们可以使用 for 循环来遍历迭代器。
创建迭代器
我们可以使用 iter() 函数将集合转换为迭代器。
# 创建一个列表
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
# 创建迭代器
my_iterator = iter(my_list)
# 使用next()获取下一个值
print(next(my_iterator)) # 输出: 1
print(next(my_iterator)) # 输出: 2
使用for循环遍历迭代器
for 循环可以自动处理迭代器的构建和获取下一个值。
for number in my_list:
print(number) # 输出: 1, 2, 3, 4, 5（各占一行）
生成器——简化迭代器
生成器是迭代器的一种简化写法，使用 yield 关键字来生成值，允许我们逐个产生值，而不是一次性生成所有值。
def my_generator():
for i in range(5):
yield i
# 创建生成器对象
gen = my_generator()
# 使用for循环遍历生成器
for value in gen:
print(value) # 输出: 0, 1, 2, 3, 4（各占一行）
总结
在本篇教程中，我们深入探讨了Python中的集合与迭代器。集合为我们提供了一种高效且灵活的数据存储方式，而迭代器则让我们能够轻松遍历这些数据。掌握集合与迭代器的使用，将使得你在编写Python程序时更加高效。在下一篇教程中，我们将开启新的主题，讨论如何定义函数，这将是你Python编程旅程中又一重要的里程碑。希望你在这个过程中能不断实践，深入理解这些概念。
