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定义#xff1a; 由不同元素组成的集合#xff0c;集合是一组无序排列 可hash值#xff0c;可作为字典的key。 特性#xff1a; 集合的目的是将不同的值存放在一起#xff0c;不同的集合间用来做关系运算#xff0c;无须纠结于集合中的单个值。 #xff0…
一、集合定义
定义 由不同元素组成的集合集合是一组无序排列 可hash值可作为字典的key。 特性 集合的目的是将不同的值存放在一起不同的集合间用来做关系运算无须纠结于集合中的单个值。 1、不同元素组成 2、无序 3、集合中的元素必须是不可变类型
二、创建集合
在Python中创建集合可以使用{}字面量语法{}中需要至少有一个元素因为没有元素的{}并不是空集合而是一个空字典我们下一节课就会大家介绍字典的知识。当然也可以使用内置函数set来创建一个集合准确的说set并不是一个函数而是创建集合对象的构造器这个知识点我们很快也会讲到现在不理解跳过它就可以了。要创建空集合可以使用set()也可以将其他序列转换成集合例如set(hello)会得到一个包含了4个字符的集合重复的l会被去掉。除了这两种方式我们还可以使用生成式语法来创建集合就像我们之前用生成式创建列表那样。要知道集合中有多少个元素还是使用内置函数len使用for循环可以实现对集合元素的遍历。
# 创建集合的字面量语法(重复元素不会出现在集合中)
set1 {1, 2, 3, 3, 3, 2}
print(set1) # {1, 2, 3}
print(len(set1)) # 3# 创建集合的构造器语法(后面会讲到什么是构造器)
set2 set(hello)
print(set2) # {h, l, o, e}# 将列表转换成集合(可以去掉列表中的重复元素)
set3 set([1, 2, 3, 3, 2, 1])
print(set3) # {1, 2, 3}# 创建集合的生成式语法(将列表生成式的[]换成{})
set4 {num for num in range(1, 20) if num % 3 0 or num % 5 0}
print(set4) # {3, 5, 6, 9, 10, 12, 15, 18}# 集合元素的循环遍历
for elem in set4:print(elem)需要提醒大家集合中的元素必须是hashable类型。所谓hashable类型指的是能够计算出哈希码的数据类型大家可以暂时将哈希码理解为和变量对应的唯一的ID值。通常不可变类型都是hashable类型如整数、浮点、字符串、元组等而可变类型都不是hashable类型因为可变类型无法确定唯一的ID值所以也就不能放到集合中。集合本身也是可变类型所以集合不能够作为集合中的元素这一点在使用集合的时候一定要注意。
三、集合的运算
Python为集合类型提供了非常丰富的运算符主要包括成员运算、交集运算、并集运算、差集运算、比较运算相等性、子集、超集等。
1.成员运算
可以通过成员运算in和not in 检查元素是否在集合中代码如下所示。
set1 {11, 12, 13, 14, 15}
print(10 in set1) # False
print(15 in set1) # True
set2 {Python, Java, Go, Swift}
print(Ruby in set2) # False
print(Java in set2) # True2.交并差运算
Python中的集合跟数学上的集合一样可以进行交集、并集、差集等运算而且可以通过运算符和方法调用两种方式来进行操作代码如下所示。
set1 {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
set2 {2, 4, 6, 8, 10}# 交集
# 方法一: 使用 运算符
print(set1 set2) # {2, 4, 6}
# 方法二: 使用intersection方法
print(set1.intersection(set2)) # {2, 4, 6}# 并集
# 方法一: 使用 | 运算符
print(set1 | set2) # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10}
# 方法二: 使用union方法
print(set1.union(set2)) # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10}# 差集
# 方法一: 使用 - 运算符
print(set1 - set2) # {1, 3, 5, 7}
# 方法二: 使用difference方法
print(set1.difference(set2)) # {1, 3, 5, 7}# 对称差
# 方法一: 使用 ^ 运算符
print(set1 ^ set2) # {1, 3, 5, 7, 8, 10}
# 方法二: 使用symmetric_difference方法
print(set1.symmetric_difference(set2)) # {1, 3, 5, 7, 8, 10}
# 方法三: 对称差相当于两个集合的并集减去交集
print((set1 | set2) - (set1 set2)) # {1, 3, 5, 7, 8, 10}集合的交集、并集、差集运算还可以跟赋值运算一起构成复合赋值运算如下所示。
set1 {1, 3, 5, 7}
set2 {2, 4, 6}
# 将set1和set2求并集再赋值给set1
# 也可以通过set1.update(set2)来实现
set1 | set2
print(set1) # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
set3 {3, 6, 9}
# 将set1和set3求交集再赋值给set1
# 也可以通过set1.intersection_update(set3)来实现
set1 set3
print(set1) # {3, 6}3.比较运算
两个集合可以用和!进行相等性判断如果两个集合中的元素完全相同那么比较的结果就是True否则就是False。如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素那么集合A称为集合B的子集即对于$ \forall{a} \in {A} 均有 均有 均有 {a} \in {B} 则 则 则 {A} \subseteq {B} $A是B的子集反过来也可以称B是A的超集。如果A是B的子集且A不等于B那么A就是B的真子集。Python为集合类型提供了判断子集和超集的运算符其实就是我们非常熟悉的和运算符代码如下所示。
set1 {1, 3, 5}
set2 {1, 2, 3, 4, 5}
set3 set2
# 运算符表示真子集运算符表示子集
print(set1 set2, set1 set2) # True True
print(set2 set3, set2 set3) # False True
# 通过issubset方法也能进行子集判断
print(set1.issubset(set2)) # True# 反过来可以用issuperset或运算符进行超集判断
print(set2.issuperset(set1)) # True
print(set2 set1) # True四、集合的方法
Python中的集合是可变类型我们可以通过集合类型的方法为集合添加或删除元素。
1.创建一个空集合
# 创建一个空集合
set1 set()2.通过add方法添加元素
set1.add(33)
set1.add(55)
set1.update({1, 10, 100, 1000})
print(set1) # {33, 1, 100, 55, 1000, 10}3.通过discard方法删除指定元素
# 通过discard方法删除指定元素
set1.discard(100)
set1.discard(99)
print(set1) # {1, 10, 33, 55, 1000}4.通过remove方法删除指定元素
# 通过remove方法删除指定元素
# 否则元素如果不在集合中就会引发KeyError异常
if 10 in set1:set1.remove(10)
print(set1) # {33, 1, 55, 1000}5.pop方法
pop方法可以从集合中随机删除一个元素并返回该元素
# pop方法可以从集合中随机删除一个元素并返回该元素
print(set1.pop())6.clear方法
clear方法可以清空整个集合
# clear方法可以清空整个集合
set1.clear()
print(set1) # set()如果要判断两个集合有没有相同的元素可以使用isdisjoint方法没有相同元素返回True否则返回False代码如下所示。
set1 {Java, Python, Go, Kotlin}
set2 {Kotlin, Swift, Java, Objective-C, Dart}
set3 {HTML, CSS, JavaScript}
print(set1.isdisjoint(set2)) # False
print(set1.isdisjoint(set3)) # True五、不可变集合
Python中还有一种不可变类型的集合名字叫frozenset。set跟frozenset的区别就如同list跟tuple的区别frozenset由于是不可变类型能够计算出哈希码因此它可以作为set中的元素。除了不能添加和删除元素frozenset在其他方面跟set基本是一样的下面的代码简单的展示了frozenset的用法。
set1 frozenset({1, 3, 5, 7})
set2 frozenset(range(1, 6))
print(set1 set2) # frozenset({1, 3, 5})
print(set1 | set2) # frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 7})
print(set1 - set2) # frozenset({7})
print(set1 set2) # False集合是一种容器元素必须是hashable类型与列表不同的地方在于集合中的元素没有序、不能用索引运算、不能重复。
