Wie man prüft, ob eine Menge in Python ein bestimmtes Element enthält

Einführung

In diesem Lab werden Sie lernen, wie Sie in Python prüfen können, ob eine Menge (Set) ein bestimmtes Element enthält. Dies beinhaltet das Verständnis von Mengenmitgliedschaft und die Verwendung des in-Operators, um festzustellen, ob ein Wert in einer Menge existiert.

Sie werden ein Python-Skript erstellen, um eine Menge von Früchten zu definieren und dann den in-Operator verwenden, um die Anwesenheit bestimmter Elemente wie "Banane" und "Traube" zu prüfen. Durch die Ausführung des Skripts werden Sie beobachten, wie der in-Operator True oder False zurückgibt, je nachdem, ob das Element Mitglied der Menge ist. Dieses Lab bietet eine präzise und effiziente Möglichkeit, die Mengenmitgliedschaft in Python zu prüfen.

Skills Graph

Untersuchen der Mengenmitgliedschaft

In diesem Schritt werden Sie lernen, wie Sie in Python prüfen können, ob ein Element Mitglied einer Menge (Set) ist. Die Mengenmitgliedschaft ist eine grundlegende Operation, mit der Sie feststellen können, ob ein bestimmter Wert in einer Menge existiert. Python bietet eine bequeme Möglichkeit, diese Prüfung mit dem in-Operator durchzuführen.

Zunächst erstellen wir ein Python-Skript namens membership.py in Ihrem ~/project-Verzeichnis mit dem VS Code-Editor.

## Create a set of fruits
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}

## Check if "banana" is in the set
print("banana" in fruits)

## Check if "grape" is in the set
print("grape" in fruits)

In diesem Skript:

• Wir definieren eine Menge namens fruits, die drei Zeichenketten-Elemente enthält: "apple", "banana" und "cherry".
• Wir verwenden den in-Operator, um zu prüfen, ob "banana" Mitglied der fruits-Menge ist. Der Ausdruck "banana" in fruits ergibt True, da "banana" tatsächlich in der Menge enthalten ist.
• Ebenso prüfen wir, ob "grape" Mitglied der fruits-Menge ist. Der Ausdruck "grape" in fruits ergibt False, da "grape" nicht in der Menge enthalten ist.
• Die print()-Funktion zeigt die booleschen Ergebnisse dieser Mitgliedschaftsprüfungen an.

Führen Sie nun das membership.py-Skript mit dem folgenden Befehl in Ihrem Terminal aus:

python ~/project/membership.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

True
False

Diese Ausgabe bestätigt, dass "banana" in der Menge enthalten ist, während "grape" nicht enthalten ist.

Der in-Operator bietet eine präzise und effiziente Möglichkeit, die Mengenmitgliedschaft in Python zu prüfen. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie schnell feststellen müssen, ob ein Wert in einer Sammlung eindeutiger Elemente existiert.

Verwenden des in-Operators

Im vorherigen Schritt haben Sie die Grundlagen der Mengenmitgliedschaft mit dem in-Operator gelernt. Jetzt wollen wir erweiterte Möglichkeiten zur Verwendung des in-Operators mit Mengen (Sets) in Python untersuchen.

Der in-Operator kann nicht nur verwendet werden, um die Anwesenheit eines einzelnen Elements zu prüfen, sondern auch, um durch eine Liste oder ein Tupel zu iterieren und die Mitgliedschaft jedes Elements in einer Menge zu überprüfen. Dies kann nützlich sein, wenn Sie eine Sammlung von Elementen haben und schnell feststellen möchten, welche von ihnen in einer Menge enthalten sind.

Erstellen wir ein Python-Skript namens in_operator.py in Ihrem ~/project-Verzeichnis mit dem VS Code-Editor.

## Create a set of colors
colors = {"red", "green", "blue"}

## Create a list of items to check
items = ["red", "yellow", "blue", "black"]

## Iterate through the items and check for membership in the set
for item in items:
    if item in colors:
        print(f"{item} is in the set")
    else:
        print(f"{item} is not in the set")

In diesem Skript:

• Wir definieren eine Menge namens colors, die drei Zeichenketten-Elemente enthält: "red", "green" und "blue".
• Wir erstellen eine Liste namens items, die vier Zeichenketten-Elemente enthält: "red", "yellow", "blue" und "black".
• Wir verwenden eine for-Schleife, um durch jedes item in der items-Liste zu iterieren.
• Innerhalb der Schleife verwenden wir den in-Operator, um zu prüfen, ob das aktuelle item Mitglied der colors-Menge ist.
• Wenn das item in der Menge enthalten ist, geben wir eine Nachricht aus, die darauf hinweist, dass es in der Menge ist. Andernfalls geben wir eine Nachricht aus, die darauf hinweist, dass es nicht in der Menge ist.

Führen Sie nun das in_operator.py-Skript mit dem folgenden Befehl in Ihrem Terminal aus:

python ~/project/in_operator.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

red is in the set
yellow is not in the set
blue is in the set
black is not in the set

Diese Ausgabe zeigt, welche Elemente aus der items-Liste in der colors-Menge enthalten sind.

Dieses Beispiel zeigt, wie der in-Operator in Verbindung mit Schleifen verwendet werden kann, um effizient die Mitgliedschaft mehrerer Elemente in einer Menge zu prüfen. Diese Technik ist wertvoll, wenn Sie eine Sammlung von Elementen verarbeiten und deren Anwesenheit in einer Menge feststellen müssen.

Verständnis der Eindeutigkeit von Mengen (Sets)

In diesem Schritt werden Sie die eindeutige Natur von Mengen (Sets) in Python kennenlernen. Eines der bestimmenden Merkmale einer Menge ist, dass sie nur eindeutige Elemente enthalten kann. Das bedeutet, dass doppelte Werte automatisch entfernt werden, wenn Sie eine Menge erstellen. Das Verständnis dieser Eigenschaft ist entscheidend für die effektive Verwendung von Mengen in Ihren Programmen.

Erstellen wir ein Python-Skript namens uniqueness.py in Ihrem ~/project-Verzeichnis mit dem VS Code-Editor.

## Create a list with duplicate elements
numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]

## Convert the list to a set
unique_numbers = set(numbers)

## Print the set
print(unique_numbers)

## Check the length of the original list and the set
print(f"Original list length: {len(numbers)}")
print(f"Set length: {len(unique_numbers)}")

In diesem Skript:

• Wir definieren eine Liste namens numbers, die mehrere Ganzzahl-Elemente enthält, einschließlich Duplikate (z. B. erscheinen 2 und 4 zweimal).
• Wir konvertieren die numbers-Liste in eine Menge mit dem set()-Konstruktor. Dadurch werden automatisch alle doppelten Werte entfernt, was zu einer Menge führt, die nur eindeutige Elemente enthält.
• Wir geben die unique_numbers-Menge aus, um die eindeutigen Elemente zu sehen.
• Wir geben die Länge der ursprünglichen numbers-Liste und der unique_numbers-Menge aus, um zu zeigen, wie die Menge Duplikate entfernt.

Führen Sie nun das uniqueness.py-Skript mit dem folgenden Befehl in Ihrem Terminal aus:

python ~/project/uniqueness.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

{1, 2, 3, 4, 5}
Original list length: 7
Set length: 5

Diese Ausgabe zeigt, dass die Menge unique_numbers nur die eindeutigen Elemente aus der ursprünglichen numbers-Liste enthält und dass die Länge der Menge kleiner ist als die Länge der Liste aufgrund der Entfernung von Duplikaten.

Die Eindeutigkeitseigenschaft von Mengen macht sie nützlich für Aufgaben wie das Entfernen von doppelten Einträgen aus einer Datensammlung, das Finden der verschiedenen Werte in einem Datensatz und das Durchführen mathematischer Mengenoperationen wie Vereinigung, Schnittmenge und Differenz.

Zusammenfassung

In diesem Lab haben Sie gelernt, wie Sie die Anwesenheit bestimmter Elemente in einer Python-Menge (Set) überprüfen können. Das Kernkonzept besteht darin, den in-Operator zu verwenden, um festzustellen, ob ein Wert Mitglied der Menge ist. Dieser Operator gibt True zurück, wenn das Element gefunden wird, und False sonst.

Sie haben ein Python-Skript erstellt, um dies zu demonstrieren. Dabei haben Sie eine Menge von Früchten definiert und dann den in-Operator verwendet, um die Anwesenheit von "banana" und "grape" zu überprüfen. Die Ausgabe des Skripts hat bestätigt, dass "banana" in der Menge enthalten war, während "grape" nicht darin war. Dies veranschaulicht die grundlegende Funktionalität des in-Operators für die Prüfung der Mitgliedschaft in einer Menge.