数智素养通识（新医科版）课件 第10讲 组合数据类型

第十讲组合数据类型知识目标掌握Python四种组合数据类型（列表、元组、字典、集合）的定义、特点和基本操作。能力目标运用组合数据类型解决医学数据处理问题，如电子病历解析、数据去重与统计分析。素质目标培养数据结构化思维与逻辑推理能力，为数据分析和人工智能学习筑牢基础。目录组合数据类型概述Contents0102列表与元组03字典与集合04小结与作业组合数据类型概述01为何需要组合数据类型？在医疗信息系统中，常需处理成组数据（如患者体温序列、血液指标、药品属性）。Python组合数据类型将多数据项整合为整体，极大提升数据处理的灵活性与效率，是构建复杂医疗数据结构与算法的核心基石。医学领域的核心应用场景医学大数据处理：利用列表/元组存储生命体征时间序列数据（如ICU监护数据）；通过字典高效管理非结构化病历中的实体与关系，实现海量医疗数据的快速检索与分析。电子病历结构化解析：将患者基本信息、主诉、诊断结果、医嘱等非结构化文本转化为字典的键值对形式，实现病历数据的标准化存储，便于后续的智能统计与临床科研。医学影像元数据管理：DICOM标准影像的设备参数、患者ID、拍摄体位等元数据，天然适配字典的键值存储模式，以DICOM标签为键、参数值为值，简化医学影像数据的读写与管理。10.1组合数据类型概述Python提供的四种核心组合数据类型各有特点，适用于不同的数据组织需求如表10-1所示。类型符号是否有序是否可变是否允许重复典型医学场景列表[]有序可变允许患者连续体温记录、血糖监测数据、科室名单元组()有序不可变允许药品固定信息（ID、名称、规格）字典{key:value}有序可变键不可重复患者档案（姓名、年龄、诊断等键值对）集合{}无序可变不允许患者过敏原去重、药品名称去重、集合运算10.1组合数据类型概述表10-1Python四种核心组合数据类型列表与元组021.列表的定义与特点在Python中，列表是一种常用的数据结构，用于存储一组有序且可变的数据元素。列表使用方括号[]来表示，元素之间用逗号分隔。列表具有以下特点：（1）有序性：列表中的元素按照插入的顺序排列，每个元素都有一个对应的索引，可以通过索引访问或修改元素。（2）可变性：列表是可变对象，即列表中的元素可以被修改、删除或添加。（3）多样性：列表可以包含不同类型的数据元素，例如整数、字符串、布尔值、浮点数，甚至其他列表等。10.2.1组合数据类型概述例如，下面的代码定义了一个列表vital_signs，用于存储患者的体温数据。vital_signs=[36.5,37.2,38.1,37.8,37.5]print(vital_signs)2.列表的创建方法Python提供了多种方法来创建列表。常见的方式包括直接使用方括号初始化列表，以及使用内置函数list()将其他可迭代对象转换为列表。（1）直接初始化列表可以通过在方括号中直接列出元素来创建列表，直接初始化列表的语法简单直观，适用于已知元素的情况，语法格式如下：列名=[元素1,元素2,…]10.2.1组合数据类型概述例如，创建一个名为departments的列表，包含以下科室：“内科”、“外科”、“妇产科”、“儿科”、“急诊科”。departments=["内科","外科","妇产科","儿科","急诊科"]print(departments)（2）list()函数Python的list()构造函数可以将其他可迭代对象（如字符串、元组、集合等）转换为列表。使用list()函数可以方便地将不同类型的可迭代对象转换为列表，从而灵活地初始化列表，list()函数的语法格式1如下：列表名=list() 10.2.1组合数据类型概述list()函数的语法格式2如下：列表名=list(可迭代对象) 3.元素的索引和访问列表中的每个元素都有一个位置编号，称为索引。通过索引可以精确地访问或修改列表中的特定元素。Python的索引体系有两个特点：（1）正向索引：从0开始，从左到右依次递增。第一个元素的索引是0，第二个是1，以此类推，第n个元素的索引是n-1。（2）反向索引：从-1开始，从右到左依次递减。最后一个元素的索引是-1，倒数第二个是-2，以此类推。这在需要快速访问列表尾部数据时非常方便。10.2.1组合数据类型概述通过索引可以访问列表中的单个元素。例如，对于列表vital_signs=[36.5,37.2,38.1,37.8,37.5]：vital_signs[0]：访问第一个元素，结果为36.5；vital_signs[2]：访问第三个元素，结果为38.1；vital_signs[-1]：访问最后一个元素，结果为37.5。提示：访问列表时，索引不能超出范围。对于一个长度为n的列表，有效的正向索引范围是[0,n-1]，有效的反向索引范围是[-n,-1]，超出这个范围会引发IndexError错误。10.2.1组合数据类型概述列表中的元素都是有序存放的，因此可以直接通过索引来访问列表元素。而Python语言中的列表除了有序性，还有一个很重要的特性：可变性，不仅列表中的元素值可以修改，列表中的元素个数也是可变的。因此，列表的元素也支持修改、添加和删除操作。1.修改元素通过索引赋值可以直接修改列表中的元素，修改元素的语法格式如下：列表名[索引]=新值例如，在一次体温监测中，发现第二次的测量值37.2录入有误，实际应为37.0，可以进行如下修改。10.2.2列表基本操作vital_signs=[36.5,37.2,38.1,37.8,37.5]print(f"修改前:{vital_signs}")vital_signs[1]=37.0print(f"修改后:{vital_signs}")2.添加元素向列表中添加新元素主要有两种方法：append()和insert()。（1）append()方法append()是列表专属的方法之一，用于在指定的列表尾部，即当前最后一个元素的后面，追加指定新元素。append()方法的语法格式如下：列表名.append(新元素)10.2.2列表基本操作例如，为患者新增一次体温记录。vital_signs=[36.5,37.2,38.1,37.8,37.5]vital_signs.append(37.1)print(vital_signs)从上述代码及输出结果可以看出，append()方法在原列表最后一个元素“37.8”后面成功加入了“37.1”这个新元素，同时，vital_signs列表的长度增加为6。（2）insert()方法insert()方法与append()方法最大的不同在于，insert()方法允许为新增加的元素指定插入的位置，其中位置用索引表示。insert()方法的语法格式如下：列表名.inseet(索引,新元素)10.2.2列表基本操作假设需要在最开始补充一次入院时的体温记录36.8。vital_signs.insert(0,36.8)print(vital_signs)insert()方法将“36.8”插入到索引0的位置，vital_signs列表中原来位于索引0及其后的所有元素都向后移了一位，列表长度也增加了1。提示：①append()方法固定在列表的尾部追加新元素，不会影响列表中原来各元素的位置和索引。②insert()方法指定了将新元素插入到列表索引i的位置，将使得列表中原来索引i及其后的元素都后移一位，即索引+1。10.2.2列表基本操作例1：某社区卫生服务中心对一位糖尿病患者的7日空腹血糖监测数据进行校正与补充。原始记录为：glucose=[5.8,6.2,6.5,7.1,6.8,7.3,7.0]（单位：mmol/L，对应第1至第7天）。现需完成以下操作：（1）第3天记录6.5因设备故障被确认为错误值，实际应为6.9，请修改；（2）补充第8天新测得的血糖值6.4（追加在末尾）；（3）在第1天前补录入院时的基线血糖5.4（插入到最开头）；（4）输出每一步操作后的列表及当前长度。10.2.2列表基本操作参考代码如下。#初始数据（7天记录）glucose=[5.8,6.2,6.5,7.1,6.8,7.3,7.0]print("初始数据:",glucose)print("初始长度:",len(glucose))#修改第3天数据（索引为2）glucose[2]=6.9print("修改第3天为6.9后:",glucose)print("当前长度:",len(glucose))10.2.2列表基本操作#追加第8天数据（6.4）到末尾glucose.append(6.4)print("追加第8天数据后:",glucose)print("当前长度:",len(glucose))#在开头插入入院基线值5.4（索引0）glucose.insert(0,5.4)print("插入入院基线值5.4后:",glucose)print("最终长度:",len(glucose))运行结果如下：10.2.2列表基本操作3.删除元素删除元素有多种方式，可以根据索引删除，也可以根据元素的值删除。（1）del语句根据索引删除，不返回被删除的元素。这是一个通用的删除命令，不仅限于列表。del语句的语法格式如下：del列表名[索引]vital_signs=[36.5,37.2,38.1,37.8,37.5]delvital_signs[2]#删除索引为2的元素（37.0）print(vital_signs)10.2.2列表基本操作（2）pop()方法根据索引删除，并返回被删除的元素。若不指定索引，默认删除并返回最后一个元素。pop()方法的语法格式如下：列表名.pop(索引)vital_signs=[36.5,37.2,38.1,37.8,37.5]#delvital_signs[2]last_temp=vital_signs.pop()#删除并获取最后一个体温记录print(f"被移除的最后一次体温是:{last_temp}")print(f'删除后的列表为：{vital_signs}')10.2.2列表基本操作（3）remove()方法根据元素的值删除。如果列表中有多个相同值的元素，只删除第一个匹配。如果元素不存在，会引发ValueError。remove()方法的语法格式如下：列表名.remove(元素值)vital_signs=[36.5,37.2,38.1,37.8,37.5]vital_signs.remove(38.1)#删除值为38.1的元素print(f'删除后的列表为：{vital_signs}')10.2.2列表基本操作提示：①已知待删除元素的索引时，可使用del()命令和pop()方法，其中pop()方法对于删除列表末尾的元素最为简单方便；明确知道待删除元素值时，用remove()方法更为简单。但值得注意的是，当列表中有多个待删除元素时，remove()方法只删除排在最前面的那个元素。②与del()命令和remove()方法不同，pop()方法在删除元素的同时会“弹出”这个被删除的元素如有需要可以用一个变量“接住”它，以便进行后续操作。10.2.2列表基本操作4.判断元素是否存在in和notin被称为成员运算符，用来判断指定的元素是否在列表中。用in运算符时，如果元素在列表中则返回True，否则返回False；用notin运算符时，情况则与in运算符相反。in运算符语法格式如下：元素in列表notin运算符语法格式如下：元素notin列表guests=['刘一','张三','李四','王五','赵六','吴九','郑十']print("张三"inguests)print("张三"notinguests)10.2.2列表基本操作例2：某儿科门诊维护了一份当日候诊患儿名单，在候诊过程中需要进行以下调整：（1）发现第3位患儿的姓名录入重复（与第6位相同），使用del语句按索引删除第3位；（2）最后一位患儿家长临时取消挂号，使用pop()方法移除并记录其姓名，以便后续退费处理；（3）护士接到通知，患儿“刘小明”因已在急诊就诊，需从候诊名单中移除，使用remove()方法按姓名删除；（4）名单中“刘小明”出现了两次，观察remove()的删除行为。10.2.2列表基本操作参考代码如下：#当日候诊患儿名单waiting_list=["张小宝","李小花","刘小明","王小虎","赵小月","刘小明","陈小雨"]print("原始候诊名单:",waiting_list)print("当前人数:",len(waiting_list))#1.用del语句删除第3位患儿（索引为2），该姓名与第6位重复录入delwaiting_list[2]print("del删除索引2后:",waiting_list)print("当前人数:",len(waiting_list))10.2.2列表基本操作#2.用pop()移除最后一位患儿（家长取消挂号），并记录姓名用于退费canceled_patient=waiting_list.pop()print(f"pop()移除的患儿:{canceled_patient}（需办理退费）")print("移除后名单:",waiting_list)print("当前人数:",len(waiting_list))#3.用remove()按姓名删除"刘小明"（已转急诊）waiting_list.remove("刘小明")print(f"remove('刘小明')后:",waiting_list)print("当前人数:",len(waiting_list))10.2.2列表基本操作#4.验证：再次查看名单中是否还有"刘小明"if"刘小明"inwaiting_list:print("注意：名单中仍有'刘小明'，remove()只删除了第一个匹配项")else:print("名单中已无'刘小明'")10.2.2列表基本操作运行结果如下：10.2.2列表基本操作参考代码如下。#当日候诊患儿名单waiting_list=["张小宝","李小花","刘小明","王小虎","赵小月","刘小明","陈小雨"]print("原始候诊名单:",waiting_list)print("当前人数:",len(waiting_list))#1.用del语句删除第3位患儿（索引为2），该姓名与第6位重复录入delwaiting_list[2]print("del删除索引2后:",waiting_list)print("当前人数:",len(waiting_list))#2.用pop()移除最后一位患儿（家长取消挂号），并记录姓名用于退费canceled_patient=waiting_list.pop()print(f"pop()移除的患儿:{canceled_patient}（需办理退费）")print("移除后名单:",waiting_list)print("当前人数:",len(waiting_list))#3.用remove()按姓名删除"刘小明"（已转急诊）waiting_list.remove("刘小明")print(f"remove('刘小明')后:",waiting_list)print("当前人数:",len(waiting_list))#4.验证：再次查看名单中是否还有"刘小明"if"刘小明"inwaiting_list:print("注意：名单中仍有'刘小明'，remove()只删除了第一个匹配项")else:print("名单中已无'刘小明'")10.2.2列表基本操作1.列表常用方法（1）index()方法index()函数用于在列表中查找指定的元素，如果存在则返回指定元素在列表中的索引；如果存在多个指定元素，则返回最小的索引值；如果不存在，会直接报错。使用index()函数可以方便地定位列表中目标元素的位置，从而实现数据的精准查找，index()方法的语法格式如下：列表.index(元素)guests=['刘一','张三','李四','王五','赵六','吴九','郑十']print(guests.index("张三"))print(guests.index("张"))10.2.3列表方法与函数（2）count()方法count()方法用于统计并返回列表中指定元素的个数；如果列表中不存在指定元素，则返回0。使用count()方法可以方便地统计列表中目标元素的出现次数，从而实现数据的频次分析，count()方法的语法格式如下：列表.count(元素)guests=['刘一','张三','李四','王五','赵六','吴九','郑十']print(guests.count("张三"))print(guests.count("张"))从代码执行的结果能看出，当使用count()方法统计列表中没有的元素时，系统返回的是0。10.2.3列表方法与函数提示：index()方法在查找列表中不存在的元素时会引起系统报错，为了避免这种情况，可以预先确认下待查元素是否在列表中，具体有如下两种方法。（1）使用in或者notin，通过返回值确认。（2）使用count()方法，通过元素个数是否为0来确认。10.2.3列表方法与函数2.列表常用内置函数Python内置函数可直接用于列表操作，无需额外导入模块，常用函数如下：（1）len()函数Python的len()函数是内置的通用计数工具，可直接获取列表中元素的总数量，无需额外导入模块，语法格式如下：len(list_name)10.2.3列表方法与函数（2）sorted()函数sorted()函数用于对列表元素排序，默认升序排列，也可通过指定参数reverse=True实现降序排列。该函数会返回一个新的排序后列表，不会修改原列表的元素顺序，语法格式如下：sorted(list_name,reverse=True)说明：返回排序后的新列表，不修改原列表，适合医疗数据、库存数据的整理排序。10.2.3列表方法与函数元组与列表非常相似，也是有序的元素集合。两者的不同之处主要有两点：（1）元组使用圆括号0，列表使用方括号[]。（2）元组一旦创建，其元素就不能被修改、添加或删除。可以将元组理解为不能修改的列表，用来存放多个相关的、但不能被修改的数据。因为其元素不能修改，所以列表中所有会修改元素的操作均不适合元组，除此以外元组的操作和列表基本一致。10.2.4元组创建与操作1.元组的创建元组使用圆括号“()”来定义，元素间用逗号分隔。在很多情况下，圆括号也可以省略。例如，需定义一个存储药品固定信息的元组（ID,名称,规格）。drug_info=("D00123","阿莫西林胶囊","0.25g")#省略括号创建元组patient_coords=39.9,116.3#代表经纬度坐标#访问元组元素的方式与列表相同print(f"药品名称:{drug_info[1]}")#尝试修改元组会引发错误drug_info[2]="0.5g"10.2.4元组创建与操作若定义只含一个元素的元组时，必须在元素后加一个逗号，否则会被解释为普通的值。single_element_tuple=("高血压",)not_a_tuple=("高血压")print(type(single_element_tuple))print(type(not_a_tuple))10.2.4元组创建与操作2.元组的应用场景尽管元组的功能看起来比列表受限，但其不可变性带来了几个重要的优点和应用场景：（1）保护数据不被意外修改：当程序需要传递一组不应被更改的数据时，使用元组比列表更安全。例如，函数返回的多个值、数据库记录等。（2）作为字典的键：字典的键必须是不可变类型，因此元组可以作为字典的键，而列表不能。这在需要用复合数据作为唯一标识时非常有用，例如用(经度,纬度)元组作为键来存储地理位置信息。（3）性能优化：通常情况下，元组的创建和遍历速度比列表稍快，占用的内存也更少。对于固定的数据集，使用元组是更好的选择。10.2.4元组创建与操作例3：某医院影像科室需要对CT检查记录进行归档管理。每条影像记录包含四项固定元数据：检查编号、患者姓名、检查部位、设备型号（“DCM20240501”，“李明”，“胸部CT”，“SIEMENS-SOMATOM”）。归档要求如下：（1）需快速定位首尾字段；（2）需单独提取中间两项患者相关信息；（3）需确认某检查部位的存储位置。请使用元组完成上述归档操作。10.2.4元组创建与操作参考代码如下：#创建影像元数据元组dicom_meta=("DCM20240501","李明","胸部CT","SIEMENS-SOMATOM")#通过正向索引与反向索引分别访问首尾字段print(f"检查编号:{dicom_meta[0]}")print(f"设备型号:{dicom_meta[-1]}")patient_meta=dicom_meta[1:3]print(f"患者信息:{patient_meta}")#统计元组长度，查询"胸部CT"所在索引位置print(f"'胸部CT'位于索引:{dicom_meta.index('胸部CT')}")10.2.4元组创建与操作运行结果如下：10.2.4元组创建与操作字典与集合031.字典的定义与结构字典是Python中一种无序的键值对集合，用于存储具有映射关系的数据。其中，“键”必须是不可变数据类型（如字符串、数字、元组），且具有唯一性；“值”可以是任意数据类型（如字符串、数字、列表、字典等），可重复。在医疗健康场景中，字典非常适合存储结构化的医疗数据，例如患者的个人信息、检查报告结果、药品信息等。例如，用字典存储一位患者的基本信息，“键”可以是“患者ID”、“姓名”、“年龄”、“性别”，“值”对应具体的患者数据，实现“属性-数据”的映射。10.3.1字典结构与创建2.字典的创建方法（1）直接使用大括号创建字典字典使用大括号“{}”定义，键（key）和值（value）之间用冒号“:”分隔，键值对之间用逗号“,”分隔。键必须是不可变且唯一的。字符串、数字和元组是常见的键类型。列表、字典或集合不能作为键。值可以是任意数据类型，并且可以重复，语法格式如下：{key1:value1,key2:value2,...,keyn:valuen}10.3.1字典结构与创建（2）使用dict()函数创建使用dict()函数可以快速创建字典，无需手动编写大括号和冒号，直接以“关键字=值”的形式传入参数，dict()函数的语法格式1如下：dict(key1=value1,key2=value2,...)dict()函数的语法格式2如下：dict(可迭代对象)10.3.1字典结构与创建3）空字典创建空字典即不包含任何键值对的字典，主要用于后续动态添加数据。创建空字典可使用dict()函数或直接使用空大括号{}，两种方式效果完全相同，语法格式如下：dict()或{}（4）使用字典推导式创建字典推导式是一种简洁高效的创建方式，可通过循环和条件表达式快速生成字典，语法格式如下：{key:valueforkey,valuein可迭代对象}10.3.1字典结构与创建字典的基本操作主要包括：获取值、修改值、添加键值对、删除键值对，以及判断键是否存在等。1.获取字典中的值获取字典值有3种常用方法，核心是通过“键”获取对应“值”，具体如下：（1）使用“字典名[键]”获取通过字典名[键]的方式可以直接获取字典中对应键的值，是最简洁、最常用的取值方式。若键不存在，会直接报错，语法格式如下：dict_name[key]说明：若键不存在，会报错（KeyError），需注意键的正确性。10.3.2字典基本操作（2）使用get()方法获取使用get()方法可以安全获取字典中指定键对应的值，若键不存在不会报错，而是返回None或自定义默认值，语法格式如下：dict_name.get(key,default=None)说明：若键存在，返回对应值；若键不存在，返回默认值（默认值可自定义），不会报错，适合不确定键是否存在的场景。（3）使用items()、keys()、values()方法批量获取①items()：返回字典中所有键值对，以元组形式组成的可迭代对象，适合批量遍历；②keys()：返回字典中所有键，适合批量获取属性；③values()：返回字典中所有值，适合批量获取数据。10.3.2字典基本操作2.修改字典中的值修改字典中值的语法格式如下：dict_name[key]说明：若键存在，修改对应值；若键不存在，会自动添加该键值对（等同于添加操作）。3.删除字典中的键值对（1）使用del语句删除del语句用于删除字典中指定键对应的键值对，也可直接删除整个字典。删除指定键值对时，若键不存在会直接报错，del语句的语法格式如下：deldict_name[key]10.3.2字典基本操作（2）使用pop()方法删除pop()方法可删除字典指定键的键值对，删除后会返回该键对应的值，键不存在则触发报错，pop()方法的语法格式如下：dict_name.pop(key,default=None)说明：若键存在，删除键值对并返回对应值；若键不存在，返回默认值，不报错。（3）使用popitem()方法删除popitem()方法默认删除字典末尾的键值对，删除后会以元组形式返回对应的键与值，popitem()方法的语法格式如下：dict_name.popitem()说明：删除字典中最后一个键值对，并返回该键值对（元组形式）；若字典为空，会报错。10.3.2字典基本操作（4）使用clear()方法清空字典clear()方法用于清空字典中所有的键值对，执行后字典会变成空字典，不会删除字典本身，clear()方法的语法格式如下：dict_name.clear()说明：清空字典中所有键值对，字典变为空字典（仍存在，只是无数据）。4.判断键是否存在判断键是否存在的语法格式如下：keyindict_name或keynotindict_name说明：返回布尔值（True/False），用于判断字典中是否存在指定键，避免获取/删除时报错。10.3.2字典基本操作例4：判断患者信息字典中是否有“既往病史”和“过敏史”键，若有则打印对应值，若无则提示“未记录”。10.3.2字典基本操作参考代码如下：patient_info={"patient_id":"PY2024001","name":"张三","age":53,"gender":"男","department":"呼吸内科","past_history":"高血压5年，规律服用降压药"}10.3.2字典基本操作#判断“既往病史”是否存在if"past_history"inpatient_info:print(f"既往病史：{patient_info['past_history']}")else:print("既往病史：未记录")#判断“过敏史”是否存在if"allergy_history"inpatient_info:print(f"过敏史：{patient_info['allergy_history']}")else:print("过敏史：未记录")10.3.2字典基本操作运行结果如下：10.3.2字典基本操作1.字典常用方法（1）copy()方法copy()方法用于对字典进行浅复制，生成一个与原字典内容相同的独立新字典，修改新字典不会影响原字典，copy()的语法格式如下：dict_name.copy()说明：创建一个与原字典完全相同的新字典，修改新字典不会影响原字典10.3.3字典方法与函数2）fromkeys()方法fromkeys()方法根据指定序列批量创建新字典，统一设置初始键值，fromkeys()的语法格式如下：dict.fromkeys(iterable,value=None)说明：iterable为可迭代对象（如列表、元组），作为新字典的键；value为所有键的默认值（可自定义），适合批量创建结构相同的字典。10.3.3字典方法与函数（3）setdefault()方法setdefault()方法用于获取指定键的值；如果键不存在，则自动添加该键值对到字典中，setdefault()的语法格式如下：dict_name.setdefault(key,default=None)说明：若键存在，返回对应值，不修改字典；若键不存在，添加该键值对（键为key，值为default），并返回default。与get()方法的区别：setdefault()会添加键值对，get()不会。10.3.3字典方法与函数2.字典常用内置函数Python内置函数可直接用于字典操作，无需额外导入模块，常用函数如下：（1）len()函数len()函数用于获取字典中键值对的总个数，是字典最常用的统计函数，len()函数的语法格式如下：len(dict_name)10.3.3字典方法与函数（2）sorted()函数sorted()函数用于对字典的键进行排序，默认升序排列，返回排序后的键列表，不会修改原字典，sorted()函数的语法格式如下：sorted(dict_name.keys())或sorted(dict_name.items())说明：返回排序后的键列表（或键值对列表），默认按升序排序，适合批量整理医疗数据。10.3.3字典方法与函数1.集合的创建创建集合主要有两种方式：（1）使用大括号{}将一组用逗号分隔的元素放在大括号内即可创建一个集合，语法格式如下：集合名={元素1,元素2,元素3,...,元素n}例如，医院需要为患者建立过敏原档案，使用集合可以确保每种过敏原只记录一次，避免重复。#创建一个存储患者过敏原的集合allergens={"青霉素","磺胺","阿司匹林","头孢菌素","碘"}print(allergens)10.3.4集合创建与操作（2）使用set()函数set()函数可以将列表、元组、字符串等可迭代对象转换为集合，并在此过程中自动去除重复元素，set()函数的语法格式如下：集合名=set(可迭代对象)2.集合的基本操作集合是可变数据类型，支持动态地添加和删除元素，同时可以解决数学中的集合问题。（1）添加元素add()：向集合中添加单个元素，如果元素已存在，则不执行任何操作，add()的语法格式如下：集合名.add(元素)10.3.4集合创建与操作update()：将一个可迭代对象（列表、元组、字符串、字典（添加键）、集合等）中的所有元素添加到集合中，update()的语法格式如下：集合名.update(可迭代对象)（2）删除元素remove()：从集合中删除指定的元素，如果元素不存在，会引发KeyError错误，remove()的语法格式如下：集合名.remove(元素)10.3.4集合创建与操作discard()：从集合中删除指定的元素。如果元素不存在，不会报错，而是静默处理。在不确定元素是否存在时，使用此方法更安全。discard()的语法格式如下：集合名.discard(元素)pop()：随机删除并返回集合中的一个元素。如果集合为空，会引发KeyError。pop()的语法格式如下：被删除的元素=集合名.pop()10.3.4集合创建与操作（3）数学集合运算数学中集合的4种核心运算，Python都能通过运算符或方法快速实现，如表10-3所示：表10-3Python实现数学的集合运算10.3.4集合创建与操作数学运算Python运算符Python方法含义交集&intersection()同时属于两个集合的元素并集|union()属于任意一个集合的所有元素（去重）差集-difference()属于第一个集合、不属于第二个集合的元素对称差集^symmetric_difference()只属于其中一个集合的元素（并集-交集）综合应用04例5：某医院的药房需要管理药品库存，请完成以下操作：（1）创建一个药品库存集合，包含以下药品：“阿司匹林”、“青霉素”、“胰岛素”、“布洛芬”、“头孢”、“维生素C”；（2）演示三种删除方法的不同使用场景：使用remove()删除指定药品,使用discard()安全删除可能不存在的药品,使用pop()随机删除一个药品；（3）对比remove()和discard()在删除不存在元素时的不同表现。综合应用参考代码如下：#创建初始药品库存集合drugs_stock={"阿司匹林","青霉素","胰岛素","布洛芬","头孢","维生素C"}print(f"初始库存:{drugs_stock}(共{len(drugs_stock)}种)")#remove()删除存在的元素drugs_stock.remove("头孢")print(f"remove('头孢')后:{drugs_stock}")#discard()删除存在的元素drugs_stock.discard("青霉素")print(f"discard('青霉素')后:{drugs_stock}")综合应用#对比remove和discard处理不存在的元素drugs_stock.discard("感冒灵")#discard不会报错print(f"discard('感冒灵')后:{drugs_stock}")if"感冒灵"indrugs_stock:drugs_stock.remove("感冒灵")else:print("remove('感冒灵')失败（元素不存在，否则会引发KeyError）")print(f"库存不变:{drugs_stock}")#pop()随机删除一个元素综合应用ifdrugs_stock:removed=drugs_stock.pop()print(f"pop()随机删除了'{removed}'，剩余:{drugs_stock}")#清空集合print("开始清空库存:")whiledrugs_stock:print(f"删除{drugs_stock.pop()},剩余:{drugs_stock}")print("库存已清空")#尝试对空集合pop()empty_set=set()综合应用ifnotempty_set:print("空集合无法pop()(否则引发KeyError)")运行结果如下：综合应用例6：某医院检验科统计糖尿病患者和高血压患者的病历编号：糖尿病患者集合：diabetes={1001,1003,1005,1007,1009}高血压患者集合：hypertension={1005,1007,1011,1013,1015}请用集合解决以下临床统计问题：（1）同时患有糖尿病和高血压的患者（并发症患者）；（2）患有糖尿病或高血压（含两种都有）的总患者数；（3）只患糖尿病、不患高血压的患者；（4）只患其中一种病（不同时患两种）的患者。综合应用参考代码如下：#定义医学相关集合：糖尿病患者、高血压患者（病历编号）diabetes={1001,1003,1005,1007,1009}hypertension={1005,1007,1011,1013,1015}#交集：同时患两种病（糖尿病∩高血压）both=diabetes&hypertension