347 lines
8.6 KiB
Markdown
347 lines
8.6 KiB
Markdown
|
||
# 集合
|
||
|
||
Python 中`set`与`dict`类似，也是一组`key`的集合，但不存储`value`。由于`key`不能重复，所以，在`set`中，没有重复的`key`。
|
||
|
||
注意，`key`为不可变类型，即可哈希的值。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
num = {}
|
||
print(type(num)) # <class 'dict'>
|
||
num = {1, 2, 3, 4}
|
||
print(type(num)) # <class 'set'>
|
||
```
|
||
|
||
|
||
|
||
## 1. 集合的创建
|
||
|
||
- 先创建对象再加入元素。
|
||
- 在创建空集合的时候只能使用`s = set()`，因为`s = {}`创建的是空字典。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
basket = set()
|
||
basket.add('apple')
|
||
basket.add('banana')
|
||
print(basket) # {'banana', 'apple'}
|
||
```
|
||
|
||
- 直接把一堆元素用花括号括起来`{元素1, 元素2, ..., 元素n}`。
|
||
- 重复元素在`set`中会被自动被过滤。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}
|
||
print(basket) # {'banana', 'apple', 'pear', 'orange'}
|
||
```
|
||
|
||
- 使用`set(value)`工厂函数，把列表或元组转换成集合。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
a = set('abracadabra')
|
||
print(a)
|
||
# {'r', 'b', 'd', 'c', 'a'}
|
||
|
||
b = set(("Google", "Lsgogroup", "Taobao", "Taobao"))
|
||
print(b)
|
||
# {'Taobao', 'Lsgogroup', 'Google'}
|
||
|
||
c = set(["Google", "Lsgogroup", "Taobao", "Google"])
|
||
print(c)
|
||
# {'Taobao', 'Lsgogroup', 'Google'}
|
||
```
|
||
|
||
【例子】去掉列表中重复的元素
|
||
```python
|
||
lst = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 3, 1]
|
||
|
||
temp = []
|
||
for item in lst:
|
||
if item not in temp:
|
||
temp.append(item)
|
||
|
||
print(temp) # [0, 1, 2, 3, 4, 5]
|
||
|
||
a = set(lst)
|
||
print(list(a)) # [0, 1, 2, 3, 4, 5]
|
||
```
|
||
|
||
从结果发现集合的两个特点：无序 (unordered) 和唯一 (unique)。
|
||
|
||
由于 `set` 存储的是无序集合，所以我们不可以为集合创建索引或执行切片(slice)操作，也没有键(keys)可用来获取集合中元素的值，但是可以判断一个元素是否在集合中。
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
## 2. 访问集合中的值
|
||
|
||
- 可以使用`len()`內建函数得到集合的大小。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
s = set(['Google', 'Baidu', 'Taobao'])
|
||
print(len(s)) # 3
|
||
```
|
||
|
||
- 可以使用`for`把集合中的数据一个个读取出来。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
s = set(['Google', 'Baidu', 'Taobao'])
|
||
for item in s:
|
||
print(item)
|
||
|
||
# Baidu
|
||
# Google
|
||
# Taobao
|
||
```
|
||
|
||
- 可以通过`in`或`not in`判断一个元素是否在集合中已经存在
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
s = set(['Google', 'Baidu', 'Taobao'])
|
||
print('Taobao' in s) # True
|
||
print('Facebook' not in s) # True
|
||
```
|
||
|
||
## 3. 集合的内置方法
|
||
|
||
- `set.add(elmnt)`用于给集合添加元素，如果添加的元素在集合中已存在，则不执行任何操作。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
|
||
fruits.add("orange")
|
||
print(fruits)
|
||
# {'orange', 'cherry', 'banana', 'apple'}
|
||
|
||
fruits.add("apple")
|
||
print(fruits)
|
||
# {'orange', 'cherry', 'banana', 'apple'}
|
||
```
|
||
|
||
- `set.update(set)`用于修改当前集合，可以添加新的元素或集合到当前集合中，如果添加的元素在集合中已存在，则该元素只会出现一次，重复的会忽略。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
x = {"apple", "banana", "cherry"}
|
||
y = {"google", "baidu", "apple"}
|
||
x.update(y)
|
||
print(x)
|
||
# {'cherry', 'banana', 'apple', 'google', 'baidu'}
|
||
|
||
y.update(["lsgo", "dreamtech"])
|
||
print(y)
|
||
# {'lsgo', 'baidu', 'dreamtech', 'apple', 'google'}
|
||
```
|
||
|
||
|
||
- `set.remove(item)` 用于移除集合中的指定元素。如果元素不存在，则会发生错误。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
|
||
fruits.remove("banana")
|
||
print(fruits) # {'apple', 'cherry'}
|
||
```
|
||
|
||
- `set.discard(value)` 用于移除指定的集合元素。`remove()` 方法在移除一个不存在的元素时会发生错误，而 `discard()` 方法不会。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
|
||
fruits.discard("banana")
|
||
print(fruits) # {'apple', 'cherry'}
|
||
```
|
||
|
||
- `set.pop()` 用于随机移除一个元素。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
|
||
x = fruits.pop()
|
||
print(fruits) # {'cherry', 'apple'}
|
||
print(x) # banana
|
||
```
|
||
|
||
由于 set 是无序和无重复元素的集合，所以两个或多个 set 可以做数学意义上的集合操作。
|
||
- `set.intersection(set1, set2)` 返回两个集合的交集。
|
||
- `set1 & set2` 返回两个集合的交集。
|
||
- `set.intersection_update(set1, set2)` 交集，在原始的集合上移除不重叠的元素。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
a = set('abracadabra')
|
||
b = set('alacazam')
|
||
print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'}
|
||
print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'}
|
||
|
||
c = a.intersection(b)
|
||
print(c) # {'a', 'c'}
|
||
print(a & b) # {'c', 'a'}
|
||
print(a) # {'a', 'r', 'c', 'b', 'd'}
|
||
|
||
a.intersection_update(b)
|
||
print(a) # {'a', 'c'}
|
||
```
|
||
|
||
- `set.union(set1, set2)` 返回两个集合的并集。
|
||
- `set1 | set2` 返回两个集合的并集。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
a = set('abracadabra')
|
||
b = set('alacazam')
|
||
print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'}
|
||
print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'}
|
||
|
||
print(a | b)
|
||
# {'l', 'd', 'm', 'b', 'a', 'r', 'z', 'c'}
|
||
|
||
c = a.union(b)
|
||
print(c)
|
||
# {'c', 'a', 'd', 'm', 'r', 'b', 'z', 'l'}
|
||
```
|
||
|
||
- `set.difference(set)` 返回集合的差集。
|
||
- `set1 - set2` 返回集合的差集。
|
||
- `set.difference_update(set)` 集合的差集，直接在原来的集合中移除元素，没有返回值。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
a = set('abracadabra')
|
||
b = set('alacazam')
|
||
print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'}
|
||
print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'}
|
||
|
||
c = a.difference(b)
|
||
print(c) # {'b', 'd', 'r'}
|
||
print(a - b) # {'d', 'b', 'r'}
|
||
|
||
print(a) # {'r', 'd', 'c', 'a', 'b'}
|
||
a.difference_update(b)
|
||
print(a) # {'d', 'r', 'b'}
|
||
```
|
||
|
||
|
||
- `set.symmetric_difference(set)`返回集合的异或。
|
||
- `set1 ^ set2` 返回集合的异或。
|
||
- `set.symmetric_difference_update(set)`移除当前集合中在另外一个指定集合相同的元素，并将另外一个指定集合中不同的元素插入到当前集合中。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
a = set('abracadabra')
|
||
b = set('alacazam')
|
||
print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'}
|
||
print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'}
|
||
|
||
c = a.symmetric_difference(b)
|
||
print(c) # {'m', 'r', 'l', 'b', 'z', 'd'}
|
||
print(a ^ b) # {'m', 'r', 'l', 'b', 'z', 'd'}
|
||
|
||
print(a) # {'r', 'd', 'c', 'a', 'b'}
|
||
a.symmetric_difference_update(b)
|
||
print(a) # {'r', 'b', 'm', 'l', 'z', 'd'}
|
||
```
|
||
|
||
- `set.issubset(set)`判断集合是不是被其他集合包含，如果是则返回 True，否则返回 False。
|
||
- `set1 <= set2` 判断集合是不是被其他集合包含，如果是则返回 True，否则返回 False。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
x = {"a", "b", "c"}
|
||
y = {"f", "e", "d", "c", "b", "a"}
|
||
z = x.issubset(y)
|
||
print(z) # True
|
||
print(x <= y) # True
|
||
|
||
x = {"a", "b", "c"}
|
||
y = {"f", "e", "d", "c", "b"}
|
||
z = x.issubset(y)
|
||
print(z) # False
|
||
print(x <= y) # False
|
||
```
|
||
|
||
- `set.issuperset(set)`用于判断集合是不是包含其他集合，如果是则返回 True，否则返回 False。
|
||
- `set1 >= set2` 判断集合是不是包含其他集合，如果是则返回 True，否则返回 False。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
x = {"f", "e", "d", "c", "b", "a"}
|
||
y = {"a", "b", "c"}
|
||
z = x.issuperset(y)
|
||
print(z) # True
|
||
print(x >= y) # True
|
||
|
||
x = {"f", "e", "d", "c", "b"}
|
||
y = {"a", "b", "c"}
|
||
z = x.issuperset(y)
|
||
print(z) # False
|
||
print(x >= y) # False
|
||
```
|
||
|
||
- `set.isdisjoint(set)` 用于判断两个集合是不是不相交，如果是返回 True，否则返回 False。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
x = {"f", "e", "d", "c", "b"}
|
||
y = {"a", "b", "c"}
|
||
z = x.isdisjoint(y)
|
||
print(z) # False
|
||
|
||
x = {"f", "e", "d", "m", "g"}
|
||
y = {"a", "b", "c"}
|
||
z = x.isdisjoint(y)
|
||
print(z) # True
|
||
```
|
||
|
||
## 4. 集合的转换
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
se = set(range(4))
|
||
li = list(se)
|
||
tu = tuple(se)
|
||
|
||
print(se, type(se)) # {0, 1, 2, 3} <class 'set'>
|
||
print(li, type(li)) # [0, 1, 2, 3] <class 'list'>
|
||
print(tu, type(tu)) # (0, 1, 2, 3) <class 'tuple'>
|
||
```
|
||
|
||
## 5. 不可变集合
|
||
|
||
Python 提供了不能改变元素的集合的实现版本，即不能增加或删除元素，类型名叫`frozenset`。需要注意的是`frozenset`仍然可以进行集合操作，只是不能用带有`update`的方法。
|
||
|
||
- `frozenset([iterable])` 返回一个冻结的集合，冻结后集合不能再添加或删除任何元素。
|
||
|
||
【例子】
|
||
```python
|
||
a = frozenset(range(10)) # 生成一个新的不可变集合
|
||
print(a)
|
||
# frozenset({0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9})
|
||
|
||
b = frozenset('lsgogroup')
|
||
print(b)
|
||
# frozenset({'g', 's', 'p', 'r', 'u', 'o', 'l'})
|
||
```
|
||
|
||
|
||
|
||
---
|
||
**参考文献**：
|
||
- https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html
|
||
- https://www.bilibili.com/video/av4050443
|
||
- https://mp.weixin.qq.com/s/DZ589xEbOQ2QLtiq8mP1qQ
|
||
|
||
---
|
||
**练习题**：
|
||
|
||
1. 怎么表示只包含⼀个数字1的元组。
|
||
2. 创建一个空集合，增加 {‘x’,‘y’,‘z’} 三个元素。
|
||
3. 列表['A', 'B', 'A', 'B']去重。
|
||
4. 求两个集合{6, 7, 8}，{7, 8, 9}中不重复的元素（差集指的是两个集合交集外的部分）。
|
||
5. 求{'A', 'B', 'C'}中元素在 {'B', 'C', 'D'}中出现的次数。 |