Wie man prüft, ob eine Menge in Python eine bestimmte Größe hat

Einführung

In diesem Lab lernen Sie, wie Sie in Python prüfen können, ob eine Menge (set) eine bestimmte Größe hat. Das Lab konzentriert sich auf die Verwendung der len()-Funktion, um die Anzahl der Elemente in einer Menge zu bestimmen, was für verschiedene Programmieraufgaben von wesentlicher Bedeutung ist.

Sie beginnen damit, in einem Python-Skript eine Menge von Zahlen und Strings zu erstellen und verwenden dann die len()-Funktion, um die Größe der Menge zu ermitteln. Abschließend vergleichen Sie die Größe der Menge mit einer gewünschten Größe, um zu prüfen, ob sie übereinstimmen.

Skills Graph

Verständnis der Größe von Mengen (Sets)

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie die Anzahl der Elemente in einer Menge (set) mithilfe der len()-Funktion bestimmen können. Das Verständnis der Größe einer Menge ist für verschiedene Programmieraufgaben von entscheidender Bedeutung, wie beispielsweise das Prüfen, ob eine Menge leer ist oder das Vergleichen der Größen verschiedener Mengen.

Zunächst erstellen wir in einem Python-Skript eine einfache Menge. Öffnen Sie Ihren VS Code-Editor in der LabEx-Umgebung und erstellen Sie eine neue Datei mit dem Namen set_size.py im Verzeichnis ~/project.

## Create a set of numbers
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}

## Print the set
print(my_set)

Speichern Sie die Datei. Jetzt führen wir dieses Skript aus, um die Ausgabe zu sehen. Öffnen Sie das Terminal in VS Code (Sie finden es im unteren Bereich) und navigieren Sie zum Verzeichnis ~/project (standardmäßig sollten Sie bereits dort sein). Führen Sie das Skript mit dem folgenden Befehl aus:

python set_size.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

{1, 2, 3, 4, 5}

Jetzt, da wir eine Menge haben, wollen wir herausfinden, wie viele Elemente sie enthält. Fügen Sie die folgenden Zeilen zu Ihrem set_size.py-Skript hinzu:

## Create a set of numbers
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}

## Print the set
print(my_set)

## Get the size of the set using the len() function
set_size = len(my_set)

## Print the size of the set
print("The size of the set is:", set_size)

Speichern Sie die Änderungen und führen Sie das Skript erneut aus:

python set_size.py

Diesmal sollten Sie die folgende Ausgabe sehen:

{1, 2, 3, 4, 5}
The size of the set is: 5

Die len()-Funktion gibt die Anzahl der Elemente in der Menge zurück. In diesem Fall enthält unsere Menge my_set 5 Elemente.

Versuchen wir ein weiteres Beispiel mit einer Menge von Strings. Ändern Sie Ihr set_size.py-Skript wie folgt:

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

## Print the set
print(my_set)

## Get the size of the set using the len() function
set_size = len(my_set)

## Print the size of the set
print("The size of the set is:", set_size)

Speichern Sie die Datei und führen Sie sie aus:

python set_size.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

{'cherry', 'banana', 'apple'}
The size of the set is: 3

Wie Sie sehen können, funktioniert die len()-Funktion auch mit Mengen, die verschiedene Datentypen enthalten.

Verwendung der len()-Funktion

Im vorherigen Schritt haben Sie gelernt, wie Sie die Größe einer Menge (set) mithilfe der len()-Funktion bestimmen können. In diesem Schritt werden wir fortgeschrittenere Verwendungsmöglichkeiten der len()-Funktion mit Mengen erkunden, einschließlich ihrer Verwendung in bedingten Anweisungen und Schleifen.

Beginnen wir damit, unser set_size.py-Skript so zu ändern, dass es eine bedingte Anweisung enthält, die prüft, ob die Menge leer ist. Öffnen Sie die Datei set_size.py in Ihrem VS Code-Editor und ändern Sie sie wie folgt:

## Create a set of numbers
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}

## Print the set
print(my_set)

## Get the size of the set using the len() function
set_size = len(my_set)

## Print the size of the set
print("The size of the set is:", set_size)

## Check if the set is empty
if set_size == 0:
    print("The set is empty.")
else:
    print("The set is not empty.")

Speichern Sie die Datei und führen Sie sie aus:

python set_size.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

{1, 2, 3, 4, 5}
The size of the set is: 5
The set is not empty.

Jetzt ändern wir das Skript, um eine leere Menge zu erstellen und ihre Größe zu prüfen. Ändern Sie die erste Zeile Ihres set_size.py-Skripts, um eine leere Menge zu erstellen:

## Create an empty set
my_set = set()

## Print the set
print(my_set)

## Get the size of the set using the len() function
set_size = len(my_set)

## Print the size of the set
print("The size of the set is:", set_size)

## Check if the set is empty
if set_size == 0:
    print("The set is empty.")
else:
    print("The set is not empty.")

Speichern Sie die Datei und führen Sie sie erneut aus:

python set_size.py

Diesmal sollten Sie die folgende Ausgabe sehen:

set()
The size of the set is: 0
The set is empty.

Wie Sie sehen können, gibt die len()-Funktion für eine leere Menge 0 zurück, und unsere bedingte Anweisung erkennt korrekt, dass die Menge leer ist.

Jetzt verwenden wir die len()-Funktion in einer Schleife. Angenommen, wir möchten Elemente aus einer Menge entfernen, bis sie leer ist. Ändern Sie Ihr set_size.py-Skript wie folgt:

## Create a set of numbers
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}

## Print the set
print(my_set)

## Remove elements from the set until it is empty
while len(my_set) > 0:
    ## Remove an arbitrary element from the set
    element = my_set.pop()
    print("Removed element:", element)
    print("The set is now:", my_set)

print("The set is now empty.")

Speichern Sie die Datei und führen Sie sie aus:

python set_size.py

Sie sollten eine Ausgabe ähnlich der folgenden sehen (die Reihenfolge der entfernten Elemente kann variieren):

{1, 2, 3, 4, 5}
Removed element: 1
The set is now: {2, 3, 4, 5}
Removed element: 2
The set is now: {3, 4, 5}
Removed element: 3
The set is now: {4, 5}
Removed element: 4
The set is now: {5}
Removed element: 5
The set is now: set()
The set is now empty.

In diesem Beispiel verwenden wir die len()-Funktion, um in jeder Iteration der while-Schleife zu prüfen, ob die Menge leer ist. Die pop()-Methode entfernt ein beliebiges Element aus der Menge. Die Schleife wird fortgesetzt, bis die Menge leer ist.

Vergleich mit der gewünschten Größe

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie die Größe einer Menge (set) mit einer gewünschten Größe mithilfe von bedingten Anweisungen vergleichen können. Dies ist nützlich, wenn Sie sicherstellen müssen, dass eine Menge eine bestimmte Anzahl von Elementen enthält, bevor Sie bestimmte Operationen ausführen.

Ändern wir unser set_size.py-Skript, um die Größe einer Menge mit einer gewünschten Größe zu vergleichen. Öffnen Sie die Datei set_size.py in Ihrem VS Code-Editor und ändern Sie sie wie folgt:

## Create a set of numbers
my_set = {1, 2, 3}

## Print the set
print(my_set)

## Get the size of the set using the len() function
set_size = len(my_set)

## Print the size of the set
print("The size of the set is:", set_size)

## Define the desired size
desired_size = 5

## Compare the size of the set with the desired size
if set_size == desired_size:
    print("The set has the desired size.")
elif set_size < desired_size:
    print("The set is smaller than the desired size.")
else:
    print("The set is larger than the desired size.")

Speichern Sie die Datei und führen Sie sie aus:

python set_size.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

{1, 2, 3}
The size of the set is: 3
The set is smaller than the desired size.

Jetzt ändern wir das Skript, um eine Menge mit der gewünschten Größe zu erstellen. Ändern Sie die erste Zeile Ihres set_size.py-Skripts, um eine Menge mit 5 Elementen zu erstellen:

## Create a set of numbers
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}

## Print the set
print(my_set)

## Get the size of the set using the len() function
set_size = len(my_set)

## Print the size of the set
print("The size of the set is:", set_size)

## Define the desired size
desired_size = 5

## Compare the size of the set with the desired size
if set_size == desired_size:
    print("The set has the desired size.")
elif set_size < desired_size:
    print("The set is smaller than the desired size.")
else:
    print("The set is larger than the desired size.")

Speichern Sie die Datei und führen Sie sie erneut aus:

python set_size.py

Diesmal sollten Sie die folgende Ausgabe sehen:

{1, 2, 3, 4, 5}
The size of the set is: 5
The set has the desired size.

Schließlich ändern wir das Skript, um eine Menge zu erstellen, die größer als die gewünschte Größe ist. Ändern Sie die erste Zeile Ihres set_size.py-Skripts, um eine Menge mit 7 Elementen zu erstellen:

## Create a set of numbers
my_set = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}

## Print the set
print(my_set)

## Get the size of the set using the len() function
set_size = len(my_set)

## Print the size of the set
print("The size of the set is:", set_size)

## Define the desired size
desired_size = 5

## Compare the size of the set with the desired size
if set_size == desired_size:
    print("The set has the desired size.")
elif set_size < desired_size:
    print("The set is smaller than the desired size.")
else:
    print("The set is larger than the desired size.")

Speichern Sie die Datei und führen Sie sie aus:

python set_size.py

Sie sollten die folgende Ausgabe sehen:

{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
The size of the set is: 7
The set is larger than the desired size.

Dies zeigt, wie Sie die len()-Funktion verwenden können, um die Größe einer Menge mit einer gewünschten Größe zu vergleichen und unterschiedliche Aktionen basierend auf dem Vergleich auszuführen.

Zusammenfassung

In diesem Lab haben Sie gelernt, wie Sie die Größe einer Python-Menge (set) mithilfe der len()-Funktion bestimmen können. Sie haben ein Python-Skript namens set_size.py erstellt und es mit Mengen befüllt, die Zahlen und Strings enthalten. Anschließend wurde die len()-Funktion verwendet, um die Anzahl der Elemente in jeder Menge abzurufen, was ihre Anwendung mit verschiedenen Datentypen zeigt.

Im Lab ging es darum, Mengen zu erstellen, ihren Inhalt auszugeben und dann len() zu verwenden, um die Größe der Menge zu ermitteln und auszugeben. Dieser Prozess wurde sowohl mit einer Menge von Ganzzahlen als auch mit einer Menge von Strings wiederholt, was das Verständnis dafür stärkt, wie die len()-Funktion effektiv eingesetzt werden kann, um die Anzahl der Elemente in einer Menge zu bestimmen.