Python学习—元组与集合

Posted 2020-12-30

1.元组（tuple）

Python 的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组使用小括号，列表使用方括号。

1.元组定义

(1).定义一个tuple时，在定义的时候，tuple的元素就必须被确定下来，并且以后不可更改其值。

>>> tup1 = (‘this‘,‘is‘,‘aaaa‘)
>>> tup2 = (1,2,3,4)
>>> tup3 = (1,2,3,‘ssss‘)
>>> tup4 = ‘aa‘,‘bb‘,‘cc‘,‘dd‘;    #不用括号也可以定义元组
>>> type(tup4)
<class ‘tuple‘>      #可以看到tup4是元组

(2).需要注意：元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号，否则括号会被当作运算符使用。

>>>tup1 = (50)
>>> type(tup1)     # 不加逗号，类型为整型
<class ‘int‘>
>>> tup1 = (50,)
>>> type(tup1)     # 加上逗号，类型为元组
<class ‘tuple‘>

这是因为括号()既可以表示tuple，又可以表示数学公式中的小括号，这就产生了歧义，因此，Python规定，这种情况下，小括号表示数学符号，因此tup1是整型。所以，只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,，来消除歧义。

(3).创建空元组

>>> tup1 = ()      #用括号来创建空元组
>>> type(tup1)
<class ‘tuple‘>
>>> tup1
()              #可以看到元组里没有值，为空

(4).最后来看一个“可变的”tuple：

>>> t = (‘a‘, ‘b‘, [‘A‘, ‘B‘])
>>> t[2][0] = ‘X‘
>>> t[2][1] = ‘Y‘
>>> t
(‘a‘, ‘b‘, [‘X‘, ‘Y‘])

这个tuple定义的时候有3个元素，分别是‘a‘，‘b‘和一个list。不是说tuple一旦定义后就不可变了吗？怎么后来又变了？
我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素：

当我们把list的元素‘A‘和‘B‘修改为‘X‘和‘Y‘后，tuple变为：

表面上看，tuple的元素确实变了，但其实变的不是tuple的元素，而是list的元素。tuple一开始指向的list并没有改成别的list，所以，tuple所谓的“不变”是说，tuple的每个元素，指向永远不变。即指向‘a‘，就不能改成指向‘b‘，指向一个list，就不能改成指向其他对象，但指向的这个list本身是可变的！
所以要创建一个内容也不变的tuple那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变，即是不可变数据类型。

2.访问元组（索引）

元组可以使用中括号加下标索引来访问元组中的值。

>>> tup1 = (‘this‘,‘is‘,‘aaaa‘)
>>> tup1[0]
‘this‘
>>> tup1[1]
‘is‘
>>> tup1[-1]
‘aaaa‘

3.删除元组

元组中的元素值是不允许删除的，但我们可以使用del语句来删除整个元组

>>> tup4
(‘aa‘, ‘bb‘, ‘cc‘, ‘dd‘)
>>> del tup4
>>> tup4
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name ‘tup4‘ is not defined     #可以看到，删除元组后再查看元组，错误信息提示元组未被定义

4.元组特性

(1).切片
和列表的切片一样，使用中括号。

>>> tup3
(‘this‘, ‘is‘, ‘aaaa‘, 1, 2, 3, 4)
>>> tup3[:]
(‘this‘, ‘is‘, ‘aaaa‘, 1, 2, 3, 4)
>>> tup3[2:]
(‘aaaa‘, 1, 2, 3, 4)
>>> tup3[:-1]
(‘this‘, ‘is‘, ‘aaaa‘, 1, 2, 3)
>>> tup3[::-1]
(4, 3, 2, 1, ‘aaaa‘, ‘is‘, ‘this‘)
>>> tup3[::-2]
(4, 2, ‘aaaa‘, ‘this‘)

(2).重复
与列表一样，使用符号*

>>> tup2
(1, 2, 3, 4)
>>> tup3 * 2
(‘this‘, ‘is‘, ‘aaaa‘, 1, 2, 3, 4, ‘this‘, ‘is‘, ‘aaaa‘, 1, 2, 3, 4)

(3).连接
与列表一样，使用符号+

>>> tup1 = (‘this‘,‘is‘,‘aaaa‘)
>>> tup2 = (1,2,3,4)
>>> tup3 = tup1 + tup2
>>> tup3
(‘this‘, ‘is‘, ‘aaaa‘, 1, 2, 3, 4)

(4).成员操作符
与列表一样，使用符号：in与not in

>>> tup3
(‘this‘, ‘is‘, ‘aaaa‘, 1, 2, 3, 4)
>>> ‘aaaa‘ in tup3
True
>>> 2 in tup3
True
>>> 4 not in tup3
False

5.元组内置函数

Python元组包含了以下内置函数	方法	描述
len(tuple)	计算元组元素个数。
max(tuple)	返回元组中元素最大值。
min(tuple)	返回元组中元素最小值。
tuple(seq)	将列表转换为元组。

2.集合

没有重复的数据，可以有不同数据类型。集合（set）是一个无序不重复元素的序列（所以不支持索引、切片、重复）。
可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合.
注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 { }，因为 { } 是用来创建一个空字典。当用set()创建的集合有多个个元素时，需要将所有的元素再用括号括起来，否则会报错。

1.集合定义

>>> sett = {1,2,3,4}   
>>> sett
{1, 2, 3, 4}
>>> s = {1,2,‘hh‘,‘ee‘}
>>> s
{1, 2, ‘ee‘, ‘hh‘}
>>> set1 = {‘apple‘, ‘orange‘, ‘pear‘, ‘banana‘}
>>> set1
{‘orange‘, ‘pear‘, ‘apple‘, ‘banana‘}
>>> set2  = {‘apple‘, ‘orange‘, ‘apple‘, ‘pear‘, ‘orange‘, ‘banana‘}    
>>> set2
{‘orange‘, ‘pear‘, ‘apple‘, ‘banana‘}     #集合的去重（集合中不允许有相同的数据，有也只会记录一次，自动将重复的数据省略）

>>> ss = set(‘aa‘,‘bb‘)         
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: set expected at most 1 arguments, got 2    #set()定义多个元素的集合报错

>>> ss = set((‘aa‘,‘bb‘))    #不会报错
>>> ss                    
{‘aa‘, ‘bb‘}

定义空集合：

>>>  s = set()
>>> s
set()
>>> type(s)
<class ‘set‘>

2.添加元素：set.add(x)

向已经存在的集合中添加一个元素。如果元素已存在，则不进行任何操作，如果添加多个元素，则会报错。

>>> set1 = {‘aa‘,‘ab‘,1,2}
>>> set1
{‘ab‘, 1, ‘aa‘, 2}
>>> set1.add(‘cc‘)
>>> set1
{1, 2, ‘cc‘, ‘ab‘, ‘aa‘}
>>> set1.add(8,9) 
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: add() takes exactly one argument (2 given)

还有一个方法，也可以添加元素，且参数是列表，元组，字典，集合，字符串，不能是整数。语法格式如下：
set.update( x )
x 可以有多个，用逗号分开。

>>>set2 = {"Google", "RBQ", "Taobao"}
>>> set2
{‘RBQ‘, ‘Taobao‘, ‘Google‘}
>>> set2.update({1,3})
>>> set2
{1, 3, ‘Google‘, ‘Taobao‘, ‘RBQ‘}
>>> set2.update([1,4],[5,6])  
>>> set2
{1, 3, 4, 5, 6, ‘Google‘, ‘Taobao‘, ‘RBQ‘}
>>> set2.update(88) 
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: ‘int‘ object is not iterable

另外再添加字符串的时候，还有一个有趣的现象。

>>> set2.update(‘s‘)
>>> set2
{1, 3, 4, 5, 6, ‘Google‘, ‘Taobao‘, ‘RBQ‘,‘s‘}
>>> set2.update(‘ssss‘)
>>> set2
{1, 3, 4, 5, 6, ‘Google‘, ‘Taobao‘, ‘RBQ‘,‘s‘}    #添加了‘ssss‘结果集合中没有。
>>> set2.remove(‘s‘)
>>> set2
{1, ‘RBQ‘, 3, 4, ‘Taobao‘, ‘Google‘, 5, 6}      #删除了元素‘s‘
>>> set2.update(‘ssss‘)
>>> set2
{1, ‘RBQ‘, 3, 4, ‘Taobao‘, ‘Google‘, 5, 6, ‘s‘}    #重新添加元素‘ssss‘结果集合出现了一个‘s‘
>>> set2.update(‘sss1‘)
>>> set2
{1, 3, 4, 5, 6, ‘RBQ‘, ‘Taobao‘, ‘1‘, ‘s‘, ‘Google‘}   #添加‘sss1‘结果出现了‘1‘
>>> set2.update(‘sa‘)  
>>> set2
{1, 3, 4, 5, 6, ‘RBQ‘, ‘Taobao‘, ‘1‘, ‘a‘, ‘s‘, ‘Google‘}   #添加‘sa‘出现了‘a‘

此外还有一个方法也是移除集合中的元素，且如果元素不存在，不会发生错误。格式如下所示：
set.discard( x )

>>> set1.discard(‘RBQ‘)
>>> set1
{‘ALI‘}
>>> set1.discard(‘ddd‘)
>>> set1
{‘ALI‘}

还可以弹出的方式来删除集合中的一个元素，它会返回弹出的元素。语法格式如下：
set.pop()

>>> set2
{1, 3, 4, 5, 6, ‘RBQ‘, ‘Taobao‘, ‘1‘, ‘a‘, ‘s‘, ‘Google‘}
>>> set2.pop()
1
>>> set2
{3, 4, 5, 6, ‘RBQ‘, ‘Taobao‘, ‘1‘, ‘a‘, ‘s‘, ‘Google‘}
>>> set2.pop()
3
>>> set2.pop()
4

3.移除元素：set.remove(x)

向已经存在的集合中添加元素。如果元素不存在，则会发生错误。

>>> set1 = {"ALI", "RBQ", "TB"}
>>> set1
{‘RBQ‘, ‘ALI‘, ‘TB‘}
>>> set1.remove("TB")
>>> set1
{‘RBQ‘, ‘ALI‘}
>>> set1.remove("TTTT")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: ‘TTTT‘

4.成员操作符：in和not in

>>> set2
{5, 6, ‘RBQ‘, ‘Taobao‘, ‘1‘, ‘a‘, ‘s‘, ‘Google‘}
>>> ‘RBQ‘ in set2
True
>>> 2 not in set2
True
>>> 6 not in set2
False

5.集合运算：

    并集；s1.union(s2) 或者 s1 | s2
    交集：s1.intersection(s2) 或者 s1 | s2
    差集：s1.difference(s2) 或者 s1 - s2
         s2.denfference(s1) 或者 s2 - s1
    对差等分（并集-交集）：s1.symmetric_difference(s2) 或者 s1 ^ s2

6.两个集合函数

(1).求集合长度：len(set)

>>> set2
{5, 6, ‘RBQ‘, ‘Taobao‘, ‘1‘, ‘a‘, ‘s‘, ‘Google‘}
>>> len(set2)
8

(2).清空集合：set.clear()

>>> set2
{5, 6, ‘RBQ‘, ‘Taobao‘, ‘1‘, ‘a‘, ‘s‘, ‘Google‘}
>>> set2.clear()
>>> set2
set()