Python union函数：合并不重复元素

Python 笔记

一、介绍

Python中的union函数可以将两个集合合并为一个，且不包含重复元素。这是一个非常方便的函数，在许多场景中都能够派上用场。下面我们将从多个方面来详细介绍。

二、用法

union函数的用法非常简单，就是将两个集合合并为一个。下面是一个例子：

set1 = set([1, 2, 3])
set2 = set([2, 3, 4])
union_set = set1.union(set2)
print(union_set)

结果为：

{1, 2, 3, 4}

可以看到，结果中不包含重复的元素。

三、性能分析

在Python中，set和list的查找操作时间复杂度为O(1)和O(n)。因此，在涉及集合操作时，使用set比list要更加高效。下面来看一下union函数的时间复杂度。

首先，我们先生成两个包含10000个元素的集合：

import timeit

set1 = set(range(10000))
set2 = set(range(5000, 15000))

然后，我们看一下使用union函数的时间：

start_time = timeit.default_timer()
union_set = set1.union(set2)
end_time = timeit.default_timer()
print("union time: %f" % (end_time - start_time))

结果为：

union time: 0.000155

可以看到，使用union函数的时间非常快。

同时，我们也可以手动使用for循环来进行集合合并操作，看一下时间复杂度：

start_time = timeit.default_timer()
new_set = set(set1)
for item in set2:
    if item not in new_set:
        new_set.add(item)
end_time = timeit.default_timer()
print("add time: %f" % (end_time - start_time))

结果为：

add time: 0.004900

可以发现，手动使用for循环的时间比union函数慢了30倍左右。

四、实际应用

union函数在实际应用中非常常见。比如，当我们需要将两个列表合并为一个并去重时，就可以使用union函数：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [2, 3, 4]
union_list = list(set(list1).union(set(list2)))
print(union_list)

结果为：

[1, 2, 3, 4]

可以看到，结果中不包含重复的元素。

五、小结

在本文中，我们详细介绍了Python中的union函数，包括其用法、性能分析以及实际应用。通过学习本文，相信大家对union函数已经有了更深入的了解。