Python列表求并集、交集与差集：union_by、intersection_by与difference系列函数解析

一、列表求并集

该功能实现了两个列表的并集计算。同时，它支持传入一个过滤条件函数，所有元素会先经过该函数处理，再基于处理后的结果求取并集，但最终返回的仍是两个列表中的原始元素。

本文引用的代码片段源自30-seconds-of-python项目。

1. union_by

def union_by(a, b, fn):
  _a = set(map(fn, a))
  return list(set(a + [item for item in b if fn(item) not in _a]))

# EXAMPLES
from math import floor
union_by([2.1], [1.2, 2.3], floor) # [2.1, 1.2]

union_by函数接收两个列表参数以及一个过滤条件函数。其逻辑是将提供的函数分别应用于两个列表的每个元素，然后返回一个新列表，其中包含所有在两个列表中均存在（经函数映射后）的不重复元素。

map函数此前已做过介绍，它返回一个迭代器，该迭代器会将变换函数fn依次应用于所有列表元素。

set是Python语言中一种特殊的数据类型，代表由不重复元素组成的无序集合。本函数直接利用set类型来去除列表中的重复项。

特别注意：当过滤条件函数设置为lambda x:x（即恒等函数）时，该函数退化为直接求取两个原始列表的并集。

二、列表求交集

此部分实现了两个列表的交集计算功能。同样支持传入一个过滤条件函数，所有元素先经该函数处理，再基于处理结果求取交集，最终返回的是两个列表中的原始元素。

1. intersection_by

def intersection_by(a, b, fn):
  _b = set(map(fn, b))
  return [item for item in a if fn(item) in _b]

# EXAMPLES
from math import floor
intersection_by([2.1, 1.2], [2.3, 3.4],floor) # [2.1]

intersection_by函数接收两个列表和一个过滤条件函数。它将提供的函数应用于两个列表的每个元素后，返回一个包含同时存在于两个列表中的元素的列表。具体实现是：对b中的每个元素应用fn来创建一个集合，然后在a上结合使用列表推导式和fn，仅保留那些同时存在于两个列表映射结果中的值。

map函数此前已讲解过，它返回一个迭代器，该迭代器会将变换函数fn应用于所有的列表元素上。

set是Python中的一种特殊数据类型，由不重复元素组成的无序集构成。本函数直接利用set类型来消除列表中的重复元素。

特别情况：当过滤条件函数为lambda x:x时，该函数转化为直接求取两个列表的交集。

三、列表求差集

这里实现了三种不同的列表差集计算方式。分别是直接求取列表差集difference、基于条件函数求取列表差集difference_by，以及基于条件函数求取对称差集symmetric_difference_by。

1. difference

def difference(a, b):
  _b = set(b)
  return [item for item in a if item not in _b]

# EXAMPLES
difference([1, 2, 3], [1, 2, 4]) # [3]

difference函数返回两个可迭代对象之间的差集。该函数首先从b中创建一个集合_b，然后在a上使用列表推导式，仅保留那些不在_b中的值。需要注意的是，该函数中a和b具有顺序关系，a-b表示从a中移除b所包含的数据。

set是Python的一种特殊数据类型，是由不重复元素组成的无序集合。本函数直接使用set类型来消除列表中的重复元素。

2. difference_by

def difference_by(a, b, fn):
  _b = set(map(fn, b))
  return [item for item in a if fn(item) not in _b]

# EXAMPLES
from math import floor
difference_by([2.1, 1.2], [2.3, 3.4], floor) # [1.2]
difference_by([{ 'x': 2 }, { 'x': 1 }], [{ 'x': 1 }], lambda v : v['x']) # [ { x: 2 } ]

difference_by函数接收两个列表和一个过滤条件函数。将提供的函数应用于两个列表的每个元素后，返回两个原始列表的差集。具体实现是：通过对b中的每个元素应用fn来创建一个集合，然后在a上使用列表推导式与fn相结合，仅保留那些在之前创建的集合_b中没有包含的值。

特殊情况：当过滤条件函数为lambda x:x时，该函数转化为直接求取两个列表的差集。

3. symmetric_difference_by

def symmetric_difference_by(a, b, fn):
  _a, _b = set(map(fn, a)), set(map(fn, b))
  return [item for item in a if fn(item) not in _b] + [item for item in b if fn(item) not in _a]

# EXAMPLES
from math import floor
symmetric_difference_by([2.1, 1.2], [2.3, 3.4],floor) # [1.2, 3.4]

symmetric_difference_by函数对两个列表中的每个元素应用所提供的函数后，返回两个原始列表之间的对称差集。具体实现是：分别对每个列表中的每个元素应用fn来创建两个集合_a和_b，然后在每个元素上使用列表理解与fn相结合，仅保留那些不包含在之前创建的其他集合中的值（即在a中但不在_b中，或在b中但不在_a中）。

特别注意：当过滤条件函数为lambda x:x时，该函数转化为直接求取两个列表的对称差集。

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