Как проверить, имеет ли множество определенный размер в Python

Введение

В этом практическом занятии (лабораторной работе) вы научитесь проверять, имеет ли множество определенный размер в Python. Лабораторная работа сосредоточена на использовании функции len() для определения количества элементов в множестве, что является важной частью различных программистских задач.

Вы начнете с создания множества чисел и строк в скрипте Python, а затем используете функцию len() для определения размера множества. Наконец, вы сравните размер множества с желаемым размером, чтобы проверить, совпадают ли они.

Skills Graph

Понимание размера множества

На этом этапе вы научитесь определять количество элементов в множестве с помощью функции len(). Понимание размера множества является важным для различных программистских задач, таких как проверка, является ли множество пустым, или сравнение размеров разных множеств.

Сначала создадим простое множество в скрипте Python. Откройте редактор VS Code в среде LabEx и создайте новый файл с именем set_size.py в директории ~/project.

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

## Print the set
print(my_set)

Сохраните файл. Теперь запустим этот скрипт, чтобы увидеть результат. Откройте терминал в VS Code (его можно найти в нижней панели) и перейдите в директорию ~/project (по умолчанию вы уже должны находиться там). Выполните скрипт с помощью следующей команды:

python set_size.py

Вы должны увидеть следующий вывод:

{1, 2, 3, 4, 5}

Теперь, когда у нас есть множество, узнаем, сколько элементов оно содержит. Добавьте следующие строки в ваш скрипт set_size.py:

## 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)

Сохраните изменения и запустите скрипт снова:

python set_size.py

На этот раз вы должны увидеть следующий вывод:

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

Функция len() возвращает количество элементов в множестве. В этом случае наше множество my_set содержит 5 элементов.

Попробуем другой пример с множеством строк. Измените ваш скрипт set_size.py следующим образом:

## 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)

Сохраните файл и запустите его:

python set_size.py

Вы должны увидеть следующий вывод:

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

Как вы можете видеть, функция len() работает с множествами, содержащими различные типы данных.

Использование функции len()

На предыдущем этапе вы научились определять размер множества с помощью функции len(). На этом этапе мы рассмотрим более продвинутые способы использования функции len() с множествами, в том числе ее применение в условных операторах и циклах.

Начнем с модификации нашего скрипта set_size.py так, чтобы он включал условный оператор, проверяющий, является ли множество пустым. Откройте файл set_size.py в редакторе VS Code и измените его следующим образом:

## 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.")

Сохраните файл и запустите его:

python set_size.py

Вы должны увидеть следующий вывод:

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

Теперь изменим скрипт так, чтобы создать пустое множество и проверить его размер. Измените первую строку скрипта set_size.py для создания пустого множества:

## 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.")

Сохраните файл и запустите его снова:

python set_size.py

На этот раз вы должны увидеть следующий вывод:

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

Как вы можете видеть, функция len() возвращает 0 для пустого множества, и наш условный оператор правильно определяет, что множество пустое.

Теперь используем функцию len() в цикле. Предположим, что мы хотим удалять элементы из множества до тех пор, пока оно не станет пустым. Измените скрипт set_size.py следующим образом:

## 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.")

Сохраните файл и запустите его:

python set_size.py

Вы должны увидеть вывод, похожий на следующий (порядок удаленных элементов может отличаться):

{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.

В этом примере мы используем функцию len() для проверки, является ли множество пустым на каждой итерации цикла while. Метод pop() удаляет произвольный элемент из множества. Цикл продолжается до тех пор, пока множество не станет пустым.

Сравнение с желаемым размером

На этом этапе вы научитесь сравнивать размер множества с желаемым размером с использованием условных операторов. Это полезно, когда вам нужно убедиться, что множество содержит определенное количество элементов перед выполнением определенных операций.

Давайте изменим наш скрипт set_size.py для сравнения размера множества с желаемым размером. Откройте файл set_size.py в редакторе VS Code и измените его следующим образом:

## 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.")

Сохраните файл и запустите его:

python set_size.py

Вы должны увидеть следующий вывод:

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

Теперь изменим скрипт так, чтобы создать множество с желаемым размером. Измените первую строку скрипта set_size.py для создания множества с 5 элементами:

## 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.")

Сохраните файл и запустите его снова:

python set_size.py

На этот раз вы должны увидеть следующий вывод:

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

Наконец, изменим скрипт так, чтобы создать множество, размер которого больше желаемого. Измените первую строку скрипта set_size.py для создания множества с 7 элементами:

## 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.")

Сохраните файл и запустите его:

python set_size.py

Вы должны увидеть следующий вывод:

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

Это демонстрирует, как использовать функцию len() для сравнения размера множества с желаемым размером и выполнять разные действия на основе этого сравнения.

Резюме

В этом практическом занятии (лабораторной работе) вы научились определять размер множества (set) в Python с помощью функции len(). Вы создали скрипт на Python с именем set_size.py и заполнили его множествами, содержащими числа и строки. Затем функция len() была использована для получения количества элементов в каждом множестве, что демонстрирует ее применение с разными типами данных.

В рамках практического занятия вы создавали множества, выводили их содержимое и затем использовали функцию len() для получения и вывода размера множества. Этот процесс был повторен как для множества целых чисел, так и для множества строк, что укрепило понимание того, как эффективно использовать функцию len() для определения количества элементов в множестве.