Python set集合详解

Posted 2021-03-02 furuihua

Python 中的集合，和数学中的集合概念一样，用来保存不重复的元素，即集合中的元素都是唯一的，互不相同。

从形式上看，和字典类似，Python 集合会将所有元素放在一对大括号 {} 中，相邻元素之间用“,”分隔，如下所示：

{element1,element2,...,elementn}

其中，elementn 表示集合中的元素，个数没有限制。https://www.furuihua.cn/article/456.html

从内容上看，同一集合中，只能存储不可变的数据类型，包括整形、浮点型、字符串、元组，无法存储列表、字典、集合这些可变的数据类型，否则 Python 解释器会抛出 TypeError 错误。比如说：

>>> {{‘a‘:1}}
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
    {{‘a‘:1}}
TypeError: unhashable type: ‘dict‘
>>> {[1,2,3]}
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#9>", line 1, in <module>
    {[1,2,3]}
TypeError: unhashable type: ‘list‘
>>> {{1,2,3}}
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#10>", line 1, in <module>
    {{1,2,3}}
TypeError: unhashable type: ‘set‘

并且需要注意的是，数据必须保证是唯一的，因为集合对于每种数据元素，只会保留一份。例如：

>>> {1,2,1,(1,2,3),‘c‘,‘c‘}
{1, 2, ‘c‘, (1, 2, 3)}

由于 Python 中的 set 集合是无序的，所以每次输出时元素的排序顺序可能都不相同。

其实，Python 中有两种集合类型，一种是 set 类型的集合，另一种是 frozenset 类型的集合，它们唯一的区别是，set 类型集合可以做添加、删除元素的操作，而 forzenset 类型集合不行。本节先介绍 set 类型集合，后续章节再介绍 forzenset 类型集合。

Python创建set集合

Python 提供了 2 种创建 set 集合的方法，分别是使用 {} 创建和使用 set() 函数将列表、元组等类型数据转换为集合。

1) 使用 {} 创建

在 Python 中，创建 set 集合可以像列表、元素和字典一样，直接将集合赋值给变量，从而实现创建集合的目的，其语法格式如下：

setname = {element1,element2,...,elementn}

其中，setname 表示集合的名称，起名时既要符合 Python 命名规范，也要避免与 Python 内置函数重名。

举个例子：

1. a = {1,‘c‘,1,(1,2,3),‘c‘}
2. print(a)

运行结果为：

{1, ‘c‘, (1, 2, 3)}

2) set()函数创建集合

set() 函数为 Python 的内置函数，其功能是将字符串、列表、元组、range 对象等可迭代对象转换成集合。该函数的语法格式如下：

setname = set(iteration)

其中，iteration 就表示字符串、列表、元组、range 对象等数据。

例如：

1. set1 = set("c.biancheng.net")
2. set2 = set([1,2,3,4,5])
3. set3 = set((1,2,3,4,5))
4. print("set1:",set1)
5. print("set2:",set2)
6. print("set3:",set3)

运行结果为：

set1: {‘a‘, ‘g‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘n‘, ‘h‘, ‘.‘, ‘t‘, ‘i‘, ‘e‘}
set2: {1, 2, 3, 4, 5}
set3: {1, 2, 3, 4, 5}

注意，如果要创建空集合，只能使用 set() 函数实现。因为直接使用一对 {}，Python 解释器会将其视为一个空字典。

Python访问set集合元素

由于集合中的元素是无序的，因此无法向列表那样使用下标访问元素。Python 中，访问集合元素最常用的方法是使用循环结构，将集合中的数据逐一读取出来。

例如：

1. a = {1,‘c‘,1,(1,2,3),‘c‘}
2. for ele in a:
3. print(ele,end=‘ ‘)

运行结果为：

1 c (1, 2, 3)

由于目前尚未学习循环结构，以上代码初学者只需初步了解，后续学习循环结构后自然会明白。

Python删除set集合

和其他序列类型一样，手动函数集合类型，也可以使用 del() 语句，例如：

1. a = {1,‘c‘,1,(1,2,3),‘c‘}
2. print(a)
3. del(a)
4. print(a)

运行结果为：

{1, ‘c‘, (1, 2, 3)}
Traceback (most recent call last):
  File "C:UsersmengmaDesktop1.py", line 4, in <module>
    print(a)
NameError: name ‘a‘ is not defined

Python set 集合最常用的操作是向集合中添加、删除元素，以及集合之间做交集、并集、差集等运算。受到篇幅的限制，这些知识会放到下节进行详细讲解。