python集合类型

Posted 2021-01-29 骏马金龙

集合类型简介

集合也是容器，其内元素都是无序、唯一、不可变的。它常用来做成员测试、移除重复数据、数据计算(比如交集、并集、差集)。

集合Set是dict的无value版。集合也使用大括号包围：

>>> s = {'a','b','c'}
>>> type(s)
<class 'set'>

Set中的元素和dict一样也是通过hash值来存储的：将元素hash()得到hash值，存储到Set中。所以，Set中的元素必须是不可变数据(例如列表不能放进集合中)。但集合自身是可变的，可以修改其中的元素。此外，python提供了另一种不可变的集合类型frozenset。

使用大括号或set()构造方法可以构造集合。

s = {'a','b','c'}
s = set("abc")
s = frozenset("abc")

需要注意的是，空的{}表示的字典，而不是集合，如果想要构造空集合，可以使用不带参数的set()来构造。

由于集合是通过hash值来存储的，没有位置索引。所以没法对集合进行单元素的检索，只能对集合进行修改操作，或迭代、遍历。

集合运算操作

>>> x = set("abcde")
>>> y = set("defgh")
>>> z = set("opq")
>>> x
{'b', 'e', 'c', 'a', 'd'}
>>> y
{'e', 'h', 'f', 'g', 'd'}

集合的运算有交集、并集、差集等操作。它们都有两种方式：操作符号版的，方法函数版的。符号版的都只能集合对集合，函数版的可以集合和其它比较，比如列表。

交集&或intersection()方法：

>>> x & y
{'e', 'd'}

>>> x.intersection(y)
{'e', 'd'}

>>> x & ["a", "c"]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unsupported operand type(s) for &: 'set' and 'list'

>>> x.intersection(["a","c"])
{'c', 'a'}

并集|或union()方法：

>>> x | y
{'b', 'e', 'h', 'c', 'a', 'f', 'g', 'd'}
>>> x | y | z

>>> x.union(y)
>>> x.union(["x", "y"])
>>> x.union(["x", "y"], ["o", "p"])

差集-或difference()：

>>> x-y
{'c', 'a', 'b'}
>>> y-x
{'g', 'f', 'h'}

>>> x.difference(y)
{'c', 'a', 'b'}
>>> y.difference(x)
{'g', 'f', 'h'}

还有XOR操作，取集合1、集合2中非交集的部分：

>>> x ^ y
{'f', 'a', 'h', 'b', 'c', 'g'}

>>> x.symmetric_difference(y)

下面是测试两个集合之间是否是子集、真子集、超集的关系，s1和s2都是集合。同样，使用函数版的可以是其它类型。

# 子集
s1 <= s2
s1.issubset(s2)
s1.issubset(other_type)

# 真子集
s1 < s2

# 超集
s1 >= s2
s1.issuperset(s2)
s1.issuperset(other_type)

# 真超集
s1 > s2

s1.isdisjoint(other_type)测试集合和另一个数据容器(如集合、列表)是否存在相交数据。即集合中的元素和其它容器是否有共同数据，如果有则返回False，否则返回True。

>>> x.isdisjoint(y)
False

>>> x.isdisjoint(z)
True

>>> x.isdisjoint(list("ab"))
False
>>> x.isdisjoint(list("opq"))
True

集合基本操作

集合类型(不是frozenset)是可变的容器类型，可以修改它(但没法检索它)、测试、迭代它，但不能检索它(除非迭代、遍历)。

s1.add(elem)添加元素到集合s1中。因为集合中的元素都唯一，所以添加已存在的元素不会有任何效果，但也不会报错。

s1.remove(elem)移除集合s1中的元素。

s1.pop()随机移除一个元素并返回这个元素。

s1.clear()清空集合。

s1.discard(elem)移除已存在的某个元素，如果不存在则无视(返回None)。

s1.copy()拷贝(浅拷贝)集合s1。

len(s1)返回集合s1长度。

i in s1测试元素i是否在集合s1中。

除了这些基本操作外，还有基于集合运算的修改操作。

取得并集后覆盖集合s1：

s1.update(*others)
s1 |= other |...

取得交集后覆盖集合s1：

s1.intersection_update(*others)
s1 &= other & ...

取得差集后覆盖集合s1：

s1.difference_update(*others)
s1 -= other |...

取得XOR运算后的结果覆盖集合s1：

s1.symmetric_difference_update(other)
s1 ^= other

集合解析

到目前为止，各种解析表达式的方式已经很清晰了。所以看示例即可：

>>> {x for x in 'abcde'}
{'b', 'e', 'c', 'a', 'd'}

>>> {c*2 for c in "abcde"}
{'ee', 'bb', 'cc', 'dd', 'aa'}