python入门-day8- 元组与集合
以下是为“Day 8: 元组与集合”设计的详细学习任务计划。这个任务旨在帮助初学者理解 Python 中元组（tuple）和集合（set）的特性及其应用，并通过实践掌握如何统计字符串中的不重复字符数。
Day 8: 元组与集合
学习目标：
- 理解元组的定义和不可变特性，掌握其基本操作。
- 掌握集合的去重和无序特性，学会使用集合方法处理数据。
- 通过练习综合运用元组和集合，统计字符串中不重复的字符数。
学习时间：
- 建议 2-3 小时（理论学习 1 小时，练习 1-2 小时）。
学习资源：
- Python 官方文档（元组和集合部分）。
- 入门教程（如“Python 速成课程”或 W3Schools 的 Python 教程）。
- 在线练习平台（如 Codecademy、LeetCode 的基础题目）。
学习内容与步骤
- 元组（不可变序列）（理论 + 示例，0.5 小时）
- 基本概念：
元组是 Python 中一种有序、不可变的序列，用圆括号 () 定义，元素用逗号分隔。适合存储固定不变的数据。 - 定义与访问：
- python
- coordinates = (3, 5) # 定义元组 print(coordinates[0]) # 输出：3（索引从 0 开始） print(coordinates[1]) # 输出：5
- 不可变性：
元组创建后不能修改（不能添加、删除或更改元素）。 - python
- # coordinates[0] = 10 # 这会报错：TypeError
- 常用操作：
- len(tuple)：返回长度。
- tuple.count(x)：统计某元素出现次数。
- tuple.index(x)：返回某元素首次出现的位置。
- python
- numbers = (1, 2, 2, 3) print(len(numbers)) # 输出：4 print(numbers.count(2)) # 输出：2 print(numbers.index(3)) # 输出：3
- 集合（去重、无序）（理论 + 示例，0.5 小时）
- 基本概念：
集合是 Python 中一种无序、可变的容器，用大括号 {} 或 set() 定义，自动去除重复元素。适合处理唯一性数据。 - 定义与操作：
- python
- fruits = {"苹果", "香蕉", "苹果"} # 重复的“苹果”会被去掉 print(fruits) # 输出：{'苹果', '香蕉'}（顺序可能不同）
- 常用方法：
- add(item)：添加元素。
- remove(item)：删除指定元素（不存在会报错）。
- discard(item)：删除元素（不存在不报错）。
- union() 或 |：合并集合。
- intersection() 或 &：取交集。
- python
- fruits.add("橙子") print(fruits) # 输出：{'苹果', '香蕉', '橙子'} fruits.remove("香蕉") print(fruits) # 输出：{'苹果', '橙子'}
- 去重特性：
- python
- numbers = [1, 2, 2, 3, 3] unique_numbers = set(numbers) print(unique_numbers) # 输出：{1, 2, 3}
- 练习：统计一个字符串中不重复的字符数（实践，1-1.5 小时）
- 任务要求：
- 编写一个 Python 程序，输入一个字符串，统计其中不重复的字符数（忽略大小写和空格）。
- 使用集合去除重复字符，并输出结果。
- 参考代码：
- python
- # 获取用户输入 text = input("请输入一个字符串：") # 转换为集合，去除重复字符 unique_chars = set(text.lower()) # 转为小写 if " " in unique_chars: # 如果有空格，去掉 unique_chars.remove(" ") # 输出不重复的字符数 print(f"字符串中不重复的字符数是：{len(unique_chars)}") print(f"不重复的字符有：{unique_chars}")
- 测试示例：
- 输入：Hello World 输出： 字符串中不重复的字符数是：8 不重复的字符有：{'h', 'e', 'l', 'o', 'w', 'r', 'd'}
- 代码解释：
- text.lower()：将字符串转为小写，统一处理（如 H 和 h 算同一个）。
- set(text)：将字符串转为集合，自动去重（每个字符变成集合元素）。
- remove(" ")：去掉空格（可选）。
- len(unique_chars)：计算集合长度，即不重复字符数。
- 扩展练习：
- 只统计字母（忽略数字和符号），用 isalpha() 判断。
- 示例扩展代码：
- python
- text = input("请输入一个字符串：") unique_chars = set(char for char in text.lower() if char.isalpha()) print(f"字符串中不重复的字母数是：{len(unique_chars)}") print(f"不重复的字母有：{unique_chars}")
- 测试：输入“hello123”，输出 4（h, e, l, o）。
输出要求
- 代码：一个可运行的 Python 脚本，完成“统计不重复字符数”任务。
- 测试：用不同字符串测试（如“hello”、“AaaBB”、“123 abc”），确保结果正确。
- 可选：写几句话总结，比如“元组像锁住的列表，集合帮我轻松去重”。
注意事项
- 元组不可变：尝试修改元组会报错，注意与列表的区别。
- 集合无序：打印集合时元素顺序可能变化，这是正常现象。
- 输入处理：如果输入为空字符串，集合会为空，长度为 0。
- 调试：用 print() 检查集合内容，确保去重逻辑正确。
学习成果预期
完成这一天后，你将：
- 能定义和操作元组，理解其不可变特性。
- 掌握集合的去重功能和基本方法，处理唯一性数据。
- 通过统计字符的练习，学会用集合解决实际问题。
如果需要更详细的解释或额外练习（比如统计元组中的重复元素），告诉我，我可以再帮你完善！现在动手试试吧，元组和集合是编程的“整理箱”！