案例4：代码重构——简化冗长的Python代码

案例4：代码重构——简化冗长的Python代码

需求描述

以下是一段冗长的Python代码，功能是计算两个列表的交集、并集、差集，代码存在冗余、可读性低的问题，请用Claude Code 优化这段代码，简化结构、提升可读性，保留核心功能，附带优化说明，同时添加异常处理（如输入非列表类型）。 冗长代码：

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]


## 计算交集
intersection = []
for num in list1:
    if num in list2:
        if num not in intersection:
            intersection.append(num)


## 计算并集
union = []
for num in list1:
    if num not in union:
        union.append(num)
for num in list2:
    if num not in union:
        union.append(num)


## 计算差集（list1 - list2）
difference1 = []
for num in list1:
    if num not in list2:
        difference1.append(num)


## 计算差集（list2 - list1）
difference2 = []
for num in list2:
    if num not in list1:
        difference2.append(num)


print("交集：", intersection)
print("并集：", union)
print("list1 - list2：", difference1)
print("list2 - list1：", difference2)

Claude 输入

“以下是一段Python代码，功能是计算两个列表的交集、并集、差集，代码比较冗长、可读性低，请帮我优化这段代码，要求：

1. 简化代码结构，减少冗余循环；
2. 提升代码可读性，添加必要注释；
3. 保留核心功能（计算交集、并集、两个差集）；
4. 输出优化后的代码，并附带优化说明，说明优化了哪些地方；
5. 添加异常处理，若输入的不是列表类型，给出错误提示；
6. 支持去重，确保结果中无重复元素。[粘贴上述冗长代码]”

优化后代码（参考）

def calculate_set_operations(list1, list2):
    """
    计算两个列表的交集、并集、差集
    :param list1: 第一个列表
    :param list2: 第二个列表
    :return: 交集、并集、list1-list2差集、list2-list1差集
    """
    # 异常处理：判断输入是否为列表
    if not isinstance(list1, list) or not isinstance(list2, list):
        raise TypeError("输入必须是列表类型！")

    
    # 利用集合特性简化计算（集合自动去重，支持交集、并集、差集运算）
    set1 = set(list1)
    set2 = set(list2)

    
    # 计算交集（两个集合中共有的元素），转换为列表并排序，提升可读性
    intersection = sorted(list(set1 & set2))  # 等价于 sorted(list(set1.intersection(set2)))
    # 计算并集（两个集合中所有的元素，去重），转换为列表并排序
    union = sorted(list(set1 | set2))  # 等价于 sorted(list(set1.union(set2)))
    # 计算差集：list1中有、list2中没有的元素，转换为列表并排序
    difference1 = sorted(list(set1 - set2))  # 等价于 sorted(list(set1.difference(set2)))
    # 计算差集：list2中有、list1中没有的元素，转换为列表并排序
    difference2 = sorted(list(set2 - set1))  # 等价于 sorted(list(set2.difference(set1)))

    
    return intersection, union, difference1, difference2


## 定义两个待计算的列表
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]


## 调用函数，处理异常
try:
    intersection, union, difference1, difference2 = calculate_set_operations(list1, list2)
    # 输出结果，格式清晰
    print(f"交集：{intersection}")
    print(f"并集：{union}")
    print(f"list1 - list2：{difference1}")
    print(f"list2 - list1：{difference2}")
except TypeError as e:
    print(f"错误：{str(e)}")

优化说明（Claude 自动输出）

1. 简化循环逻辑：利用Python集合的特性（自动去重、支持交集&、并集|、差集-运算），替代原来的多层for循环，减少冗余代码，提升运行效率（集合运算比循环判断更高效）；
2. 封装为函数：将计算逻辑封装为calculate_set_operations函数，增强代码复用性，后续可直接调用该函数计算任意两个列表的集合运算；
3. 提升可读性：添加函数注释、代码注释，说明每个步骤的功能；将结果转换为列表并排序，让输出更整齐、易读；使用f-string格式化输出，提升输出格式的清晰度；
4. 添加异常处理：判断输入是否为列表类型，若不是则抛出异常并给出提示，避免代码运行崩溃；
5. 保留核心功能：确保交集、并集、两个差集的计算结果与原代码一致，同时实现自动去重，避免原代码中手动去重的冗余逻辑；
6. 补充等价写法：注释中给出集合方法的等价写法（如set1.intersection(set2)），方便新手理解不同的实现方式。