Python的set集合详解

Posted 2020-11-23 pypypy

　Python 还包含了一个数据类型 —— set （集合）。集合是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系测试和消除重复元素。集合对象还支持 union（联合），intersection（交），difference（差）和 sysmmetric difference（对称差集）等数学运算。

创建集合set

　　大括号或 set() 函数可以用来创建集合。　

　　set集合类需要的参数必须是迭代器类型的，如：序列、字典等，然后转换成无序不重复的元素集。由于集合是不重复的，所以可以对字符串、列表、元组进行去重操作。

创建空集合

>>> s=set()
>>> s
set()
>>> s1=set([])　＃列表
>>> s1
set()
>>> s2=set(())　＃元组
>>> s2
set()
>>> s3=set({})　＃字典
>>> s3
set()

　注意：想要创建空集合，你必须使用 set() 而不是 {}。后者用于创建空字典，我们在后面介绍的一种数据结构。

创建非空集合

　即列表，元组，字典不在是空值，举两个例子

>>> s1=set([1,2,3,4])
>>> s1
{1, 2, 3, 4}
　　
>>> s3=set({‘a‘:2,‘b‘:3,‘c‘:4})
>>> s3
{‘c‘, ‘a‘, ‘b‘}

注：字典转set集合，需要注意的是，只取了字典的key，相当于将字典中的dict.keys()列表转成set集合。

集合的操作

集合添加

　　集合的添加有两种方式，分别是add和update。但是它们在添加元素时是由区别的：

• add()方法 
  把要传入的元素作为一个整体添加到集合中，如：

>>> s=set(‘one‘)
>>> s
{‘e‘, ‘o‘, ‘n‘}
>>> s.add(‘two‘)
>>> s
{‘e‘, ‘two‘, ‘o‘, ‘n‘}

update()方法 
是把要传入的元素拆分成单个字符，存于集合中，并去掉重复的字符。可以一次添加多个值，如：

>>> s=set(‘one‘)
>>> s
{‘e‘, ‘o‘, ‘n‘}
>>> s.update(‘two‘)
>>> s
{‘e‘, ‘n‘, ‘t‘, ‘w‘, ‘o‘}

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集合删除

　　集合的删除操作使用的方法跟列表是一样的，使用的也是remove方法。如：

• setVar.remove(element) 
  setVar :为一个set类型的变量 
  element :表示要查找并删除的元素 
  函数作用： 
  在集合setVar中查找element元素，如果存在则删除；如果没找到，则报错。

>>> s=set(‘one‘)
>>> s
{‘e‘, ‘o‘, ‘n‘}
>>> s.remove(‘e‘)
>>> s
{‘n‘, ‘o‘}

• setVar.discard(element)

 setVar :为一个set类型的变量 element :表示要查找并删除的元素 
函数作用： 
在集合setVar中查找element元素，如果存在则删除；如果没找到，则什么也不做。

>>> sList
set([1, 2, 3, 4, 5])
>>> sList.discard(1)
>>> sList
set([2, 3, 4, 5])

• s.pop() 

s：为set类型的变量 
函数作用： 
删除并返回set类型的s中的一个不确定的元素，如果为空引发KeyError错误。

>>> sList
set([2, 3, 4, 5])
>>> sList.pop()
2

• s.clear() 

s：set类型的变量 
函数作用： 
清空s集合中的所有元素

>>> sList
set([3, 4, 5])
>>> sList.clear()
>>> sList
set([])

集合的遍历

集合的遍历跟序列的遍历方法完全一样

>> s=set(‘one‘)
>>> s
{‘e‘, ‘o‘, ‘n‘}
>>> for i in s:
    print(i)
... ... 
e
o
n
>>> 

另一种遍历方式：

>>> s=set(‘one‘)
>>> s
{‘e‘, ‘o‘, ‘n‘}
>>> for idex,i in enumerate(s):
        print (idex,i)
... ... 
0 e
1 o
2 n
>>> 

变量idex表示集合中元素i的索引。

集合其他方法

函数	说明
len(s)	set 的长度
x in s	测试 x 是否是 s 的成员
x not in s	测试 x 是否不是 s 的成员
s.issubset(t)	测试是否 s 中的每一个元素都在 t 中
s.issuperset(t)	测试是否 t 中的每一个元素都在 s 中
s.union(t)	返回一个新的 set 包含 s 和 t 中的每一个元素
s.intersection(t)	返回一个新的 set 包含 s 和 t 中的公共元素
s.difference(t)	返回一个新的 set 包含 s 中有但是 t 中没有的元素
s.symmetric_difference(t)	返回一个新的 set 包含 s 和 t 中不重复的元素
s.copy()	返回 set “s”的一个浅复制

集合的一些操作符

　　既然是集合，那就会遵循集合的一些操作方法，如求交集、并集、差集等。

交集 ###

　　Python中求集合的交集使用的符号是“&”，返回连个集合的共同元素的集合，即集合的交集。

>>> st1 = set(‘python‘)
>>> st1
set([‘h‘, ‘o‘, ‘n‘, ‘p‘, ‘t‘, ‘y‘])
>>> st2 = set(‘htc‘)
>>> st2
set([‘h‘, ‘c‘, ‘t‘])
>>> st1 & st2
set([‘h‘, ‘t‘])

并集（合集） ###

　　Python中求集合的并集用的是符号“|”，返回的是两个集合所有的并去掉重复的元素的集合。

>>> st1
set([‘h‘, ‘o‘, ‘n‘, ‘p‘, ‘t‘, ‘y‘])
>>> st3 = set(‘two‘)
>>> st3
set([‘o‘, ‘t‘, ‘w‘])
>>> st1 | st3
set([‘p‘, ‘t‘, ‘w‘, ‘y‘, ‘h‘, ‘o‘, ‘n‘])

差集

　　Python中差集使用的符号是减号“-”。

>>> st1
set([‘1‘, ‘3‘, ‘2‘, ‘5‘, ‘4‘, ‘7‘, ‘6‘])
>>> st2 = set(‘4589‘)
>>> st2
set([‘9‘, ‘8‘, ‘5‘, ‘4‘])
>>> st1 - st2
set([‘1‘, ‘3‘, ‘2‘, ‘7‘, ‘6‘])

返回的结果是在集合st1中但不在集合st2中的元素的集合。

集合的不同

　　查看两个集合的不同之处，使用的difference函数，等价于差集。如： 
　　s1.difference(s3) 
　　这种不同指的是集合s3相对于集合s1，不同的地方，也就是所有在集合s1中，而不再集合s2中的的元素组成的新集合。

>>> s1
set([1, 2, 3, 4, 5])
>>> s2
set([1, 2, 3, 4])
>>> s1.difference(s2)
set([5])
>>> s3
set([‘1‘, ‘8‘, ‘9‘, ‘5‘])
>>> s1.difference(s3)
set([1, 2, 3, 4, 5])

集合的范围判断

　　集合可以使用大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）、小于等于（<=）、等于（==）、不等于（！=）来判断某个集合是否完全包含于另一个集合，也可以使用子父集判断函数。

　定义三个集合s1，s2，s3：

>>> s1＝set([1, 2, 3, 4, 5])
>>> s2＝set([1, 2, 3, 4])
>>> s3＝set([‘1‘, ‘8‘, ‘9‘, ‘5‘])

大于（>）或大于等于（>=）

>>> s1 > s2
True
>>> s1 > s3
False
>>> s1 >= s2
True

　　表示左边集合是否完全包含右边集合，如集合s1是否完全包含集合s2。

小于（<）或 小于等于（<=）

>>> s2 < s1
True
>>> s1 < s3
False
>>> s3 < s1
False

　　表示左边的集合是否完全包含于右边的集合，如集合s1是否完全包含于集合s2。

等于（==）、不等于（！=）

>>> s1 == s2
False
>>> s2 == s3
False
>>> s1 != s2
True

　判断两个集合是否完全相同。

不可变集合frozenset

　　Python中还有一种不可改变的集合，那就是frozenset，不像set集合，可以增加删除集合中的元素，该集合中的内容是不可改变的，类似于字符串、元组。

>>> f = frozenset()
>>> f
frozenset([])
>>> f = frozenset(‘asdf‘)
>>> f
frozenset([‘a‘, ‘s‘, ‘d‘, ‘f‘])
>>> f = frozenset([1,2,3,4])
>>> f
frozenset([1, 2, 3, 4])
>>> f = frozenset((1,2,3,4))
>>> f
frozenset([1, 2, 3, 4])
>>> f = frozenset({1:2, ‘a‘:2, ‘c‘:3})
>>> f
frozenset([‘a‘, 1, ‘c‘])

如果试图改变不可变集合中的元素，就会报AttributeError错误。 
　　不可变集合，除了内容不能更改外，其他功能及操作跟可变集合set一样。