Python list&set&dict交集、并集、差集

1. 引言

在Python中，列表（list）、集合（set）和字典（dict）是三种常见的数据结构。它们分别有不同的特点和用途。本文将详细介绍如何使用Python中的这三种数据结构进行交集、并集和差集的操作。

2. 列表（list）的交集、并集、差集操作

列表是一种有序的可变数据结构，可以包含任意类型的元素。我们可以使用交集、并集和差集操作来处理列表。

2.1 交集操作

交集操作可以用来获取两个列表中共有的元素。在Python中，我们可以使用&运算符或intersection函数来计算两个列表的交集。

示例代码如下：

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]

# 使用&运算符计算交集
intersection = list(set(list1) & set(list2))
print(intersection)  # 输出: [4, 5]

# 使用intersection函数计算交集
intersection = list(set(list1).intersection(list2))
print(intersection)  # 输出: [4, 5]

运行结果：

[4, 5]
[4, 5]

2.2 并集操作

并集操作可以用来获取两个列表中所有的元素，去除重复项。在Python中，我们可以使用|运算符或union函数来计算两个列表的并集。

示例代码如下：

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]

# 使用|运算符计算并集
union = list(set(list1) | set(list2))
print(union)  # 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

# 使用union函数计算并集
union = list(set(list1).union(list2))
print(union)  # 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

运行结果：

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

2.3 差集操作

差集操作可以用来获取两个列表中独有的元素。在Python中，我们可以使用-运算符或difference函数来计算两个列表的差集。

示例代码如下：

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]

# 使用-运算符计算差集
difference = list(set(list1) - set(list2))
print(difference)  # 输出: [1, 2, 3]

# 使用difference函数计算差集
difference = list(set(list1).difference(list2))
print(difference)  # 输出: [1, 2, 3]

运行结果：

[1, 2, 3]
[1, 2, 3]

3. 集合（set）的交集、并集、差集操作

集合是一种无序且元素不可重复的数据结构，是数学中集合的抽象。我们可以使用交集、并集和差集操作来处理集合。

3.1 交集操作

交集操作可以用来获取两个集合中共有的元素。在Python中，我们可以使用&运算符或intersection函数来计算两个集合的交集。

示例代码如下：

set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set2 = {4, 5, 6, 7, 8}

# 使用&运算符计算交集
intersection = set1 & set2
print(intersection)  # 输出: {4, 5}

# 使用intersection函数计算交集
intersection = set1.intersection(set2)
print(intersection)  # 输出: {4, 5}

运行结果：

{4, 5}
{4, 5}

3.2 并集操作

并集操作可以用来获取两个集合中所有的元素，去除重复项。在Python中，我们可以使用|运算符或union函数来计算两个集合的并集。

示例代码如下：

set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set2 = {4, 5, 6, 7, 8}

# 使用|运算符计算并集
union = set1 | set2
print(union)  # 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

# 使用union函数计算并集
union = set1.union(set2)
print(union)  # 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

运行结果：

{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

3.3 差集操作

差集操作可以用来获取两个集合中独有的元素。在Python中，我们可以使用-运算符或difference函数来计算两个集合的差集。

示例代码如下：

set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set2 = {4, 5, 6, 7, 8}

# 使用-运算符计算差集
difference = set1 - set2
print(difference)  # 输出: {1, 2, 3}

# 使用difference函数计算差集
difference = set1.difference(set2)
print(difference)  # 输出: {1, 2, 3}

运行结果：

{1, 2, 3}
{1, 2, 3}

4. 字典（dict）的交集、并集、差集操作

字典是一种无序的键值对（key-value）集合，其中键（key）必须是唯一的。我们可以使用交集、并集和差集操作来处理字典。

4.1 交集操作

交集操作可以用来获取两个字典中共有的键值对。在Python中，我们可以使用&运算符来计算两个字典的交集。

示例代码如下：

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict2 = {'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

# 计算交集
intersection = {key: dict1[key] for key in dict1 if key in dict2}
print(intersection)  # 输出: {'b': 2, 'c': 3}

运行结果：

{'b': 2, 'c': 3}

4.2 并集操作

并集操作可以用来获取两个字典中所有的键值对。在Python中，我们可以使用update方法来将一个字典合并到另一个字典中，实现并集操作。

示例代码如下：

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict2 = {'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

# 合并字典
union = dict1.copy()
union.update(dict2)
print(union)  # 输出: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

运行结果：

{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

4.3 差集操作

差集操作可以用来获取两个字典中独有的键值对。在Python中，我们可以使用字典推导式和items方法来计算差集。

示例代码如下：

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict2 = {'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

# 计算差集
difference = {key: dict1[key] for key in dict1 if key not in dict2}
print(difference)  # 输出: {'a': 1}