08_sets_tutorial.py

# 1. Создание множеств (sets)
# Множество - неупорядоченная коллекция уникальных элементов
empty_set = set()  # Внимание! {} создает пустой СЛОВАРЬ, а не множество
numbers = {1, 2, 3, 4, 5}
mixed = {1, "текст", 3.14, True}

print(f"Множество: {numbers}")

# Из списка (автоматически удаляет дубликаты!)
list_with_duplicates = [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4]
unique_numbers = set(list_with_duplicates)
print(f"Уникальные из списка: {unique_numbers}")

# 2. Добавление элементов
fruits = {"яблоко", "банан"}

# add() - добавить один элемент
fruits.add("апельсин")
print(f"После add: {fruits}")

# Попытка добавить дубликат (ничего не изменится)
fruits.add("яблоко")
print(f"После добавления дубликата: {fruits}")

# update() - добавить несколько элементов
fruits.update(["груша", "киви", "банан"])
print(f"После update: {fruits}")

# 3. Удаление элементов
numbers = {1, 2, 3, 4, 5}

# remove() - удалить элемент (ошибка, если элемента нет)
numbers.remove(3)
print(f"После remove(3): {numbers}")

# discard() - удалить элемент (БЕЗ ошибки, если элемента нет)
numbers.discard(10)  # Нет ошибки
print(f"После discard(10): {numbers}")

# pop() - удалить и вернуть случайный элемент
element = numbers.pop()
print(f"Удалили: {element}, осталось: {numbers}")

# clear() - очистить множество
numbers.clear()
print(f"После clear: {numbers}")

# 4. Операции над множествами
set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set2 = {4, 5, 6, 7, 8}

# Объединение (union) - все элементы из обоих множеств
union = set1 | set2
# или
union = set1.union(set2)
print(f"Объединение: {union}")

# Пересечение (intersection) - только общие элементы
intersection = set1 & set2
# или
intersection = set1.intersection(set2)
print(f"Пересечение: {intersection}")

# Разность (difference) - элементы из первого, которых нет во втором
difference = set1 - set2
# или
difference = set1.difference(set2)
print(f"Разность set1 - set2: {difference}")

difference = set2 - set1
print(f"Разность set2 - set1: {difference}")

# Симметрическая разность (symmetric difference) - элементы, которые есть только в одном множестве
sym_diff = set1 ^ set2
# или
sym_diff = set1.symmetric_difference(set2)
print(f"Симметрическая разность: {sym_diff}")

# 5. Проверка вхождения
numbers = {1, 2, 3, 4, 5}

print(f"3 in numbers: {3 in numbers}")        # True
print(f"10 in numbers: {10 in numbers}")      # False
print(f"10 not in numbers: {10 not in numbers}")  # True

# 6. Подмножества и надмножества
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 2, 3, 4, 5}

# issubset() - является ли подмножеством
print(f"set1.issubset(set2): {set1.issubset(set2)}")    # True (все элементы set1 есть в set2)

# issuperset() - является ли надмножеством
print(f"set2.issuperset(set1): {set2.issuperset(set1)}")  # True

# isdisjoint() - нет общих элементов
set3 = {6, 7, 8}
print(f"set1.isdisjoint(set3): {set1.isdisjoint(set3)}")  # True (нет общих элементов)

# 7. Модификация множества на месте
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}

# update() / |= - добавить элементы из другого множества
set1.update(set2)
# или
# set1 |= set2
print(f"После update: {set1}")

# intersection_update() / &= - оставить только общие элементы
set1 = {1, 2, 3}
set1.intersection_update(set2)
print(f"После intersection_update: {set1}")

# difference_update() / -= - удалить элементы, которые есть в другом множестве
set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set1.difference_update(set2)
print(f"После difference_update: {set1}")

# symmetric_difference_update() / ^= - оставить элементы, которые есть только в одном множестве
set1 = {1, 2, 3}
set1.symmetric_difference_update(set2)
print(f"После symmetric_difference_update: {set1}")

# 8. Итерация по множеству
fruits = {"яблоко", "банан", "апельсин"}

print("Элементы множества:")
for fruit in fruits:
    print(f"  {fruit}")

# Внимание! Порядок элементов не гарантирован (множество неупорядоченное)

# 9. Длина множества
print(f"len(fruits): {len(fruits)}")

# 10. Копирование множества
original = {1, 2, 3}
copy = original.copy()
copy.add(4)
print(f"original: {original}, copy: {copy}")

# 11. Frozen sets (неизменяемые множества)
# frozenset - неизменяемая версия set, может быть ключом словаря
frozen = frozenset([1, 2, 3])
print(f"Frozen set: {frozen}")

# frozen.add(4)  # AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

# Использование как ключа словаря
dict_with_set_key = {
    frozen: "Это работает!",
    # {1, 2, 3}: "Это не работает"  # TypeError: unhashable type: 'set'
}
print(f"Словарь с frozenset ключом: {dict_with_set_key}")

# 12. Практические примеры использования множеств
# Пример 1: Удаление дубликатов
numbers = [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 5, 5]
unique = list(set(numbers))
print(f"Уникальные числа: {unique}")

# Пример 2: Проверка на уникальность
def has_duplicates(items):
    return len(items) != len(set(items))

print(f"[1,2,3] имеет дубликаты: {has_duplicates([1, 2, 3])}")      # False
print(f"[1,2,2,3] имеет дубликаты: {has_duplicates([1, 2, 2, 3])}")  # True

# Пример 3: Поиск общих элементов в списках
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]
common = set(list1) & set(list2)
print(f"Общие элементы: {common}")