关于集合

Posted 2020-10-11 明王不动心

数学上，把set称做由不同的元素组成的集合，集合(set)的成员通常被称做集合元素。

集合有两种不同的类型，可变集合(set)和不可变集合(frozenset)。

对于可变集合，你可以添加和删除元素。对不可变集合则不允许这样做。

可变集合不是可hash的，不可变集合则正好相反，他们有hash值。

 

1.如何创建集合类型和给集合赋值

集合与列表和字典不同，没有特别的语法方法。只能用工厂方法set()和frozenset()进行创建。

>>> s = set(‘cheseshop‘)  #可变集合
>>> s
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘e‘, ‘o‘}
>>> t = frozenset(‘bookshop‘)   #不可变集合
>>> t
frozenset({‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘k‘, ‘b‘, ‘o‘})
>>> type(s)
<class ‘set‘>
>>> type(t)
<class ‘frozenset‘>
>>> len(s)
6
>>> len(s) == len(t)   #可以使用len()函数
True
>>> s == t
False

2.如何访问集合中的值

集合不像之前学到过的序列可以通过索引来获取元素，也不像字典可以通过键来直接查询。

集合只能查看所有成员或者通过成员资格检测来查看。

>>> ‘k‘ in s
False
>>> ‘k‘ in t
True
>>> for i in s:
...     print(i)
... 
c
p
h
s
e
o
>>> for i in t:
...     print(i)
... 
p
h
s
k
b
o

3.如何更新集合以及删除集合

add：添加单个成员

update：添加一组成员

remove：移除单个成员

>>> s.add(‘z‘)  #添加单个
>>> s
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘z‘, ‘e‘, ‘o‘}
>>> s.add(‘xx‘)
>>> s
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘z‘, ‘e‘, ‘xx‘, ‘o‘}
>>> s.update(‘OMG‘)  #添加多个
>>> s
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘z‘, ‘e‘, ‘M‘, ‘xx‘, ‘O‘, ‘G‘, ‘o‘}
>>> s.remove(‘xx‘)  #移除单个
>>> s
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘z‘, ‘e‘, ‘M‘, ‘O‘, ‘G‘, ‘o‘}
>>> s -=set(‘cphs‘)  #移除多个
>>> s
{‘z‘, ‘e‘, ‘M‘, ‘O‘, ‘G‘, ‘o‘}

>>> s
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘e‘, ‘o‘}
>>> s |=set(‘OMG‘)   #与update等价
>>> s
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘e‘, ‘M‘, ‘O‘, ‘G‘, ‘o‘}

 

之前说过，只有可变集合可以修改

>>> t.add(‘z‘)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: ‘frozenset‘ object has no attribute ‘add‘

可以使用del来删除集合，当集合的引用计数变为0时，便会被标记随后被内存空间回收。

 4.集合类型操作符

（1）成员资格检测：in 和  not in

>>> ‘k‘ in s
False
>>> ‘k‘ in t
True

（2）.集合等价\不等价：== 和 ！=

两个集合相等是指：当且仅当其中一个集合中的每个成员同时也是另一个集合中的成员。

>>> s == t
False
>>> s != t
True

（3）.子集/超集

<或<=：判断子集

>或>=：判断超集

>>> set(‘shop‘) < set(‘cheeseshop‘)
True
>>> set(‘bookshop‘) >= set(‘shop‘)
True

>>> frozenset(‘shop‘) < set(‘cheeseshop‘)
True

>>> set(‘shop‘) < frosenset(‘cheeseshop‘)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name ‘frosenset‘ is not defined

>>> frozenset(‘shop‘) <= set(‘cheeseshop‘)
True

注意：3中放宽了对等号的限制

 （4）联合（|）

两个集合联合是一个新集合，该集合中的每个元素至少是其中一个集合的成员，与函数union()等价，生成的新的集合是可变集合

>>> s
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘e‘, ‘o‘}
>>> t
frozenset({‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘k‘, ‘b‘, ‘o‘})

>>> s.union(t)
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘k‘, ‘e‘, ‘b‘, ‘o‘}

>>> m =s | t    #谁在前，集成谁
>>> type(m)
<class ‘set‘>

 

（5）交集（&）

两个集合的交集是一个新集合，该集合中的每个元素同时需要是两个集合的成员，生成的集合为可变集合。

>>> s & t     #谁在前继承谁
{‘p‘, ‘h‘, ‘o‘, ‘s‘}

>>> s.intersection(t)
{‘p‘, ‘h‘, ‘o‘, ‘s‘}

>>> l = s.intersection(t)
>>> type(l)
<class ‘set‘>
>>> k = t.intersection(s)  #谁是主体，继承谁
>>> type(k)
<class ‘frozenset‘>

（6）.差补/相对补集 -

s - c 的差补就是s中有，c中没有的；同理，c - s的差补就是c中有而s中没有的，与函数difference()等价

>>> s 
{‘c‘, ‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘e‘, ‘o‘}
>>> t
frozenset({‘p‘, ‘h‘, ‘s‘, ‘k‘, ‘b‘, ‘o‘})

>>> s - t  #谁是主体，继承谁的集合类型
{‘c‘, ‘e‘}
>>> t -s
frozenset({‘b‘, ‘k‘})

（7）对称差补 ^

对称差补是两个集合中的成员，但是不单独属于哪一个成员。就是s -c的差补加上c -s的差补。

>>> s ^ t
{‘c‘, ‘b‘, ‘k‘, ‘e‘}
>>> w = s ^ t
>>> type(w)
<class ‘set‘>
>>> q = t ^ s   #谁在前，就继承谁
>>> type(q)
<class ‘frozenset‘>

5.集合类型的内建方法

（1）适合于所有集合的方法（通用）

方法名称	操         作
s.issubset(t)	如果s 是t 的子集，则返回True,否则返回False
s.issuperset(t)	如果t 是s 的超集，则返回True,否则返回False
s.union(t)	返回一个新集合，该集合是s 和t 的并集
s.intersection(t)	返回一个新集合，该集合是s 和t 的交集
s.difference(t)	返回一个新集合，该集合是s 的成员，但不是t 的成员
s.symmetric_difference(t)	返回一个新集合，该集合是s 或t 的成员，但不是s 和t 共有的成员
s.copy()	返回一个新集合，它是集合s 的浅复制

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)仅适合可变集合

方法名	操   作
s.update(t)	用t 中的元素修改s, 即，s 现在包含s 或t 的成员
s.intersection_update(t)	s中的成员是共同属于s 和t 的元素
s.difference_update(t)	s中的成员是属于s 但不包含在t 中的元素
s.symmetric_difference_update(t)	s中的成员更新为那些包含在s 或t 中，但不 是s和t 共有的元素
s.add(obj)	在集合s 中添加对象obj
s.remove(obj)	从集合s 中删除对象obj；如果obj 不是集合s 中的元素(obj notin s)，将引发KeyError 错误
s.discard(obj)	如果obj 是集合s 中的元素，从集合s 中删除对象obj
s.pop()	删除集合s 中的任意一个对象，并返回它
s.clear()	删除集合s 中的所有元素