学习日志23 python

1 set()函数

在 Python 中，set() 是一个内置函数，用于创建一个集合（set）。集合是一种无序且不包含重复元素的数据结构。

`set()` 函数的基本用法：

创建空集合：

注意：不能用 {} 创建空集合，{} 创建的是空字典！！！！！！！

python

运行

python 复制代码

empty_set = set()  # 注意：不能用 {} 创建空集合，{} 创建的是空字典

从可迭代对象创建集合：

python

运行

python 复制代码

# 从列表创建
numbers = set([1, 2, 3, 4, 4, 5])  # 结果: {1, 2, 3, 4, 5}（自动去重）

# 从字符串创建
chars = set("hello")  # 结果: {'h', 'e', 'l', 'o'}（字符去重）

# 从元组创建
tup = set(("a", "b", "a", "c"))  # 结果: {'a', 'b', 'c'}

集合的主要特性：

无序性：集合中的元素没有固定顺序，不能通过索引访问
唯一性：自动去除重复元素
可变性：可以添加或删除元素

常用的集合操作：

python

运行

python 复制代码

s = {1, 2, 3}

# 添加元素
s.add(4)  # {1, 2, 3, 4}

# 删除元素
s.remove(2)  # {1, 3, 4}

# 集合运算
a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}

print(a.union(b))      # 并集: {1, 2, 3, 4, 5}
print(a.intersection(b))  # 交集: {3}
print(a - b)           # 差集: {1, 2}

集合常用于需要去重或进行集合运算（如交集、并集）的场景。

2 按照 "是否允许重复元素" 的标准分类数据结构

按照 "是否允许重复元素" 的标准，可以将 Python 中常见的数据结构分为以下分类：

一、允许重复元素的数据结构

列表（list）

有序、可变，元素可以重复：

python

运行
python 复制代码
```
my_list = [1, 2, 2, 3, 3, 3]  # 合法，重复元素会被保留
```
元组（tuple）

有序、不可变，元素可以重复：

python

运行
python 复制代码
```
my_tuple = (1, 2, 2, 3)  # 合法，重复元素会被保留
```
字典（dict）
- 键（key）不允许重复（重复会被覆盖）
- 值（value）允许重复：
python

运行
python 复制代码
```
my_dict = {"a": 10, "b": 10, "c": 10}  # 值重复是合法的
```
字符串（str）

有序、不可变，字符可以重复：

python

运行
python 复制代码
```
my_str = "hello"  # 字符 'l' 重复，合法
```

二、不允许重复元素的数据结构

集合（set）

无序、可变，元素不可重复（自动去重）：

python

运行
python 复制代码
```
my_set = {1, 2, 2, 3}  # 实际存储为 {1, 2, 3}，重复元素被自动去除
```
冻结集合（frozenset）

无序、不可变，元素不可重复（自动去重）：

python

运行
python 复制代码
```
my_frozenset = frozenset([1, 2, 2, 3])  # 实际存储为 frozenset({1, 2, 3})
```

总结

允许重复：列表、元组、字符串、字典（值允许重复）
不允许重复：集合、冻结集合、字典（键不允许重复）

3 remove() index() 方法都是 "找到第一个匹配项就停止"，不会继续处理后续可能存在的相同元素

python 复制代码

在python3中，下列关于列表的程序运行结果应为（ ）

lists = [1, 1, 1, 3, 5]
lists.remove(1)
res = lists.index(1)
print(res)

A [0, 1, 2]
B [0, 1]
C 0
D None

正确答案：C

我们来分析这道题的执行过程：

初始列表 lists = [1, 1, 1, 3, 5]
执行 lists.remove(1) 时，会移除列表中第一个值为 1 的元素，此时列表变为 [1, 1, 3, 5]
执行 res = lists.index(1) 时，会查找列表中第一个值为 1 的元素的索引，此时第一个 1 位于索引 0 的位置
最后打印 res，输出结果为 0

所以正确答案是选项 C，即输出结果为 0。

这道题主要考察了列表的两个方法：

remove()：移除列表中某个值的第一个匹配项
index()：返回列表中某个值第一个匹配项的索引位置

小结

在 Python 列表中：

remove(x) 方法只会移除列表中第一个值为x的元素，之后的元素不会被处理
index(x) 方法只会返回列表中第一个值为x的元素的索引位置

这配项就停止"，不会继两个方法都是 "找到第一个匹续处理后续可能存在的相同元素。

例如，如果列表是[1, 2, 1, 3, 1]：

执行remove(1)后列表变为[2, 1, 3, 1]（只移除了第一个 1）
执行index(1)会返回 1（第一个 1 所在的索引位置）

这种特性在处理包含重复元素的列表时需要特别注意，如果你需要处理所有匹配项，就需要使用循环来实现了。

4 NumPy库数值处理函数的题目

python 复制代码

执行以下程序，下列选项中，其输出结果与程序的输出结果相同的一项是（）
import numpy as np
arr = np.array([-1.5, 1.5])
print(np.round(arr))

A print(np.floor(arr))
B print(np.ceil(arr))
C print(np.trunc(arr))
D print(np.rint(arr))

正确答案：D

这道题主要考查 numpy 中几个数值处理函数的区别，我们一步步分析：

首先看题目中的程序：

python

运行

复制代码

import numpy as np
arr = np.array([-1.5, 1.5])
print(np.round(arr))  # 四舍五入，采用"银行家舍入法"

np.round()的计算规则是：

对于 - 1.5：四舍五入到最近的偶数，结果是 - 2
对于 1.5：四舍五入到最近的偶数，结果是 2
所以输出结果是 [-2. 2.]

再看各个选项：

A 选项 np.floor(arr)（向下取整）：
- -1.5 → -2（向负无穷方向取整）
- 1.5 → 1（向负无穷方向取整）
- 结果：[-2. 1.]
B 选项 np.ceil(arr)（向上取整）：
- -1.5 → -1（向正无穷方向取整）
- 1.5 → 2（向正无穷方向取整）
- 结果：[-1. 2.]
C 选项 np.trunc(arr)（截断小数部分）：
- -1.5 → -1（只保留整数部分）
- 1.5 → 1（只保留整数部分）
- 结果：[-1. 1.]
D 选项 np.rint(arr)（四舍五入到最近整数）：
- 行为与np.round()完全一致，采用银行家舍入法
- -1.5 → -2，1.5 → 2
- 结果：[-2. 2.]

因此，只有 D 选项的输出结果与题目中程序的输出结果相同，正确答案是 D。

5 NumPy库中"数值处理" 和 "数组操作" 的函数

在 NumPy 中，除了题目中涉及的round()、floor()、ceil()、trunc()、rint()这些数值处理函数，还有很多常用的函数，我们可以从 "数值处理" 和 "数组操作" 两个维度来补充相关知识：

一、常用数值处理函数（针对数组元素的计算）

四舍五入相关
- np.round(arr, decimals=0)：四舍五入到指定小数位数（默认 0 位），对x.5采用 "银行家舍入法"（向最近偶数取整）。
- np.rint(arr)：与np.round()功能完全一致，返回四舍五入后的整数数组。
取整相关
- np.floor(arr)：向下取整（向负无穷方向取整），例如2.9→2，-2.1→-3。
- np.ceil(arr)：向上取整（向正无穷方向取整），例如2.1→3，-2.9→-2。
- np.trunc(arr)：截断小数部分（直接保留整数部分），例如2.9→2，-2.9→-2。
- np.floor_divide(a, b)：对数组a和b执行向下取整除法（类似//运算符）。
绝对值与符号
- np.abs(arr) / np.absolute(arr)：计算数组元素的绝对值，例如-3.5→3.5。
- np.sign(arr)：返回数组元素的符号（正数→1，负数→-1，0→0）。
幂运算与对数
- np.sqrt(arr)：计算平方根（仅对非负数有效）。
- np.power(arr, n)：计算数组元素的 n 次幂。
- np.exp(arr)：计算自然指数（e 的幂）。
- np.log(arr) / np.log10(arr)：计算自然对数（底为 e）/ 常用对数（底为 10）。

二、数组操作函数（针对数组结构的处理）

数组形状调整
- np.reshape(arr, new_shape)：改变数组形状（元素总数不变）。
- np.flatten()：将多维数组展平为一维数组（返回副本）。
- np.ravel()：与flatten()类似，但返回视图（修改会影响原数组）。
数组拼接与分割
- np.concatenate((arr1, arr2), axis=0)：沿指定轴拼接两个数组（默认 axis=0 为行方向）。
- np.vstack((arr1, arr2))：垂直拼接（按行），np.hstack((arr1, arr2))：水平拼接（按列）。
- np.split(arr, indices_or_sections, axis=0)：沿指定轴分割数组。
统计相关
- np.sum(arr)：计算数组元素总和。
- np.mean(arr)：计算平均值。
- np.max(arr) / np.min(arr)：计算最大值 / 最小值。
- np.argmax(arr) / np.argmin(arr)：返回最大值 / 最小值的索引。
- np.std(arr) / np.var(arr)：计算标准差 / 方差。

三、关键区别总结

round() vs rint()：功能完全一致，均为四舍五入到最近整数（银行家舍入法）。
floor() vs ceil()：前者向下取整，后者向上取整（方向相反）。
trunc() vs floor() ：对正数效果相同（如2.9都→2），对负数不同（-2.9：trunc→-2，floor→-3）。

通过这些函数，可以高效处理 NumPy 数组的数值计算和结构调整，是数据分析和科学计算的基础工具。

6 Python 中移除列表元素的相关方法

python 复制代码

在 Python 中，下面哪个方法or语句可以移除列表中指定位置的元素？
A pop()
B remove()
C clear()
D del
正确答案：AD

我们来详细复习一下 Python 中移除列表元素的相关方法，特别是针对 "指定位置" 的移除方式：

1. `pop()` 方法

功能：移除列表中指定索引位置的元素，并返回该元素的值
语法：list.pop(index)

说明：

如果不指定索引，默认移除列表最后一个元素

示例： python

运行

python 复制代码

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
removed = fruits.pop(1)  # 移除索引1的元素
print(fruits)  # 输出: ['apple', 'cherry']
print(removed)  # 输出: 'banana'

2. `del` 语句

功能：删除列表中指定索引位置的元素（或整个列表）
语法：del list[index]

说明：

不仅可以删除单个元素，还能删除切片（连续多个元素）

示例： python

运行

python 复制代码

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
del fruits[0]  # 移除索引0的元素
print(fruits)  # 输出: ['banana', 'cherry']

# 删除切片
numbers = [1,2,3,4,5]
del numbers[1:3]  # 移除索引1到2的元素
print(numbers)  # 输出: [1,4,5]

其他相关方法（对比区分）

remove() 方法 ：
按 "元素值" 移除**第一个** 匹配项，而不是按位置。

示例：fruits.remove('banana')（删除第一个值为 'banana' 的元素）
clear() 方法 ：

清空列表中所有元素，使其变为空列表，不针对特定位置。

示例：fruits.clear()（结果为 []）

总结

专门用于 "移除指定位置元素" 的是 pop() 方法 和 del 语句（对应题目中的 A 和 D 选项）
区分关键：pop() 有返回值，del 无返回值；两者都需要指定索引位置

学习日志23 python

1 set()函数

set() 函数的基本用法：

集合的主要特性：

常用的集合操作：

2 按照 "是否允许重复元素" 的标准分类数据结构

一、允许重复元素的数据结构

二、不允许重复元素的数据结构

总结

3 remove() index() 方法都是 "找到第一个匹配项就停止"，不会继续处理后续可能存在的相同元素

小结

4 NumPy库数值处理函数的题目

5 NumPy库中"数值处理" 和 "数组操作" 的函数

一、常用数值处理函数（针对数组元素的计算）

二、数组操作函数（针对数组结构的处理）

三、关键区别总结

6 Python 中移除列表元素的相关方法

1. pop() 方法

2. del 语句

其他相关方法（对比区分）

总结

`set()` 函数的基本用法：

1. `pop()` 方法

2. `del` 语句