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  • 第15天:Python set

    by 潮汐

    Python 也包含有 集合 类型。集合是由不重复元素组成的无序的集。它的基本用法包括成员检测和消除重复元素。集合对象也支持像 联合,交集,差集,对称差分等数学运算。

    集合结构如下:

    set1 = {'hello', 'hello', 'word', 'word'}
    set1
    # 输出结果实现自动去重
    {'hello', 'word'}
    
    

    1、集合创建

    可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合,

    创建格式:

    parame = {value01,value02,...}
    或者
    set(value)
    

    注意:创建一个空集合必须用 set() 而不是 { },因为 { } 是用来创建一个空字典。

    # 创建空集合
    >>> empty_set = set()
    >>> type(empty_set)
      <class 'set'>
    
    # 创建空字典
    >>> empty_dict = {}
    >>> type(empty_dict)
      <class 'dict'>
    

    2、集合的基本操作

    2.1 添加元素

    语法格式:

    s.add(x)
    

    将元素 x 添加到集合 s 中,如果元素已存在,则不进行任何操作。

    s = set(('hello','world'))
    print(s)
    
    # 向集合 s 中添加元素
    s.add('!')
    print('添加元素后的集合是:%s' % s)
    
    # 输出结果是:
    添加元素后的集合是:{'world', '!', 'hello'}
    

    除了 add() 方法可以添加元素外,还有一个方法,也可以添加元素,并且参数可以是列表,元组,字典等,语法格式如下:

    s.update( x )
    
    

    参数 x 可以是一个,也可以是多个,多个参数之间用逗号相隔

    # 1)添加列表
    s.update([1,3],[2,4])
    print('添加元素后的集合是:%s' % s)
    
    # 2)添加元组
    
    s.update(('h', 'j'))
    print('添加元素后的集合是:%s' % s)
    

    2.2 移除元素

    语法格式如下:

    s.remove( x )
    

    将元素 x 从集合 s 中移除,如果元素不存在,则会发生错误。

    # 将元素 2 从集合中移除
    s.remove(2)
    print('移除元素 2 后的集合是:%s' % s)
    
    # 如果移除集合中不存在的元素会报异常
    # 移除集合中不存在的集合
    s.remove('hi')
    print('移除元素后的集合是:%s' % s)
    
    # 异常信息
    Traceback (most recent call last):
      File "test.py", line 20, in <module>
      s.remove('hi')
      KeyError: 'hi'
    

    此外还有一个方法也是移除集合中的元素,且如果元素不存在,不会发生错误。格式如下所示:

    s.discard( x )
    
    >>>thisset = set(("Google", "Runoob", "Taobao"))
    >>> thisset.discard("Facebook")  # 不存在不会发生错误
    >>> print(thisset)
    {'Taobao', 'Google', 'Runoob'}
    

    我们也可以设置随机删除集合中的一个元素,语法格式如下:

    s.pop()
    
    # 随机删除集合中的一个元素
    print(s)
    
    s.pop()
    
    print('移除元素后的集合是:%s' % s)
    
    输出结果:
    {1, 3, 4, 'world', '!', 'hello', 'h', 'j'}
    移除元素后的集合是:{3, 4, 'world', '!', 'hello', 'h', 'j'}
    

    注意:在交互模式,pop 是删除集合的第一个元素(排序后的集合的第一个元素)。

    2.3 计算集合元素个数

    语法格式如下:

    len(s)
    

    计算集合 s 元素个数。

    print('集合 s 的长度是:%s' % len(s))
    
    # 输出结果
    集合 s 的长度是:7
    

    2.4 清空集合

    语法格式如下:

    s.clear()
    

    清空集合 s

    s.clear()
    print('集合清空后的结果是:%s' % s)
    
    # 输出结果:
    集合清空后的结果是:set()
    

    2.5 判断元素是否存在

    语法格式如下:

    x in s
    

    判断元素 x 是否在集合 s 中,存在返回 True,不存在返回 False。

    # 判断元素是否存在
    s = {'hello',  'word'}
    # 判断元素 hello 是否在集合 s 中
    
    print(hello' in s)
    
    # 输出结果:True
    

    2.6 集合运算

    集合之间的运算符分别是‘-’、‘|’、‘&’、‘^’ ; 下面以两个集合之间的运算为例进行讲解:

    • ‘-’:代表前者中包含后者中不包含的元素
    • ‘|’:代表两者中全部元素聚在一起去重后的结果
    • ‘&’:两者中都包含的元素
    • ‘^’:不同时包含于两个集合中的元素
    >>> a = set('afqwbracadaagfgbrafg')
    >>> b = set('rfgfgfalacazamddg')
    >>> a                                  
    {'r', 'q', 'd', 'b', 'w', 'g', 'f', 'c', 'a'}
    >>> b
    {'r', 'd', 'g', 'f', 'l', 'z', 'c', 'm', 'a'}
    # 集合a中包含而集合b中不包含的元素
    >>> a - b                              
    {'b', 'w', 'q'}
     # 集合a或b中包含的所有元素
    >>> a | b                             
    {'d', 'g', 'l', 'c', 'r', 'q', 'b', 'w', 'f', 'z', 'm', 'a'}
    # 集合a和b中都包含了的元素
    >>> a & b                              
    {'r', 'd', 'g', 'f', 'c', 'a'}
    # 不同时包含于a和b的元素
    >>> a ^ b                              
    {'l', 'q', 'b', 'w', 'z', 'm'}
    

    3、集合推导式

    和列表一样,集合也支持推导式

    # 判断元素是否存在
    >>> a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
    >>> a
    {'r', 'd'}
    
    

    4、集合内置方法

    4.1 difference()

    difference() 方法用于返回集合的差集,即返回的集合元素包含在第一个集合中,但不包含在第二个集合(方法的参数)中,返回一个新的集合。
    ** difference() 方法语法:**

    set.difference(set)
    

    实例:

    两个集合的差集返回一个集合,元素包含在集合 x ,但不在集合 y :

    # 求两个集合的差集,元素在 x 中不在 y 中
    x = {"apple", "banana", "cherry"}
    y = {"google", "microsoft", "apple"}
    
    z = x.difference(y)
    
    print('两个集合的差集是:%s' % z)
    
    # 输出结果为:
    {'cherry', 'banana'}
    

    4.2 difference_update()

    • difference_update() 方法用于移除两个集合中都存在的元素。
    • difference_update() 方法与 difference() 方法的区别在于 difference() 方法返回一个移除相同元素的新集合,而 difference_update() 方法是直接在原来的集合中移除元素,没有返回值。
    x = {"apple", "banana", "cherry"}
    y = {"google", "microsoft", "apple"}
    
    x.difference_update(y)
    
    print(x)
    结果为:
    {'banana', 'cherry'}
    
    
    x1 = {1,2,3,4}
    y1 = {1,2,3}
    
    x1.difference_update(y1)
    
    print(x1)
    
    # 结果为:
    {4}
    

    4.3 intersection()

    intersection() 方法用于返回两个或更多集合中都包含的元素,即交集,返回一个新的集合。

    intersection() 方法语法:

    set.intersection(set1, set2 ... etc)
    
    **参数:**
    set1 -- 必需,要查找相同元素的集合
    set2 -- 可选,其他要查找相同元素的集合,可以多个,多个使用逗号 , 隔开
    

    实例:

    # 返回两个或者多个集合的交集
    x = {"apple", "banana", "cherry"}
    y = {"google", "runoob", "apple"}
    
    z = x.intersection(y)
    
    print(z)
    
    # 返回三个集合的交集
    x = {"a", "b", "c"}
    y = {"c", "d", "e"}
    z = {"f", "g", "c"}
    
    result = x.intersection(y, z)
    print('三个集合的差集是:%s' % result)
    
    # 输出结果:
    
    {'apple'}
    两个集合的差集是:{'c'}
    

    4.4 intersection_update()

    • intersection_update() 方法用于获取两个或更多集合中都重叠的元素,即计算交集。
    • intersection_update() 方法不同于 intersection() 方法,因为 intersection() 方法是返回一个新的集合,而 intersection_update() 方法是在原始的集合上移除不重叠的元素。

    intersection_update() 方法语法:

    set.intersection_update(set1, set2 ... etc)
    
    **参数**
    set1 -- 必需,要查找相同元素的集合
    set2 -- 可选,其他要查找相同元素的集合,可以使用多个多个,多个使用逗号‘,’ 隔开
    

    实例:

    # 返回一个无返回值的集合交集
    x = {"apple", "banana", "cherry"}
    y = {"google", "runoob", "apple"}
    
    x.intersection_update(y)
    
    print(x)
    
    x = {"a", "b", "c"}
    y = {"c", "d", "e"}
    z = {"f", "g", "c"}
    
    x.intersection_update(y, z)
    
    print(x)
    
    # 输出结果:
    {'apple'}
    {'c'}
    

    4.5 union()

    union() 方法返回两个集合的并集,即包含了所有集合的元素,重复的元素只会出现一次,返回值返回一个新的集合

    语法:

    union() 方法语法:
    
    set.union(set1, set2...)
    参数
    set1 -- 必需,合并的目标集合
    set2 -- 可选,其他要合并的集合,可以多个,多个使用逗号 , 隔开。
    

    实例:

    # 合并两个集合,重复元素只会出现一次:
    
    x = {"apple", "banana", "cherry"}
    y = {"google", "runoob", "apple"}
     
    z = x.union(y) 
     
    print(z)
    输出结果为:
    
    {'cherry', 'runoob', 'google', 'banana', 'apple'}
    
    
    # 合并多个集合:
    
    实例 1
    x = {"a", "b", "c"}
    y = {"f", "d", "a"}
    z = {"c", "d", "e"}
     
    result = x.union(y, z) 
     
    print(result)
    输出结果为:
    
    {'c', 'd', 'f', 'e', 'b', 'a'}
    

    4.6 isdisjoint()

    isdisjoint() 方法用于判断两个集合是否包含相同的元素,如果没有返回 True,否则返回 False。

    语法:

    isdisjoint() 方法语法:
    
    set.isdisjoint(set)
    

    实例:

    x = {"apple", "banana", "cherry"}
    y = {"google", "runoob", "apple"}
    # 判断集合 y 中是否包含集合 x 中的元素,如果没有返回 True, 有则返回 False
    z = x.isdisjoint(y)
    # 结果返回 False,说明集合 y 中有和 x 中相同的元素
    print(z)
    
    
    x = {"apple", "banana", "cherry"}
    y = {"google", "runoob", "baidu"}
    # 判断集合 y 中是否包含集合 x 中的元素,如果没有返回 True, 有则返回 False
    z = x.isdisjoint(y)
    # 结果返回 True,说明集合 y 中没有和 x 中相同的元素
    print(z)
    
    
    输出结果:
    False
    True
    

    4.7 issubset()

    issubset() 方法用于判断集合的所有元素是否都包含在指定集合中,如果是则返回 True,否则返回 False。

    语法:

    issubset() 方法语法:
    
    set.issubset(set)
    
    **参数**
    set -- 必需,要比查找的集合
    返回值
    返回布尔值,如果都包含返回 True,否则返回 False。
    

    实例:

    # 判断集合 x 的所有元素是否都包含在集合 y 中:
    x = {"a", "b", "c"}
    y = {"f", "e", "d", "c", "b", "a"}
     
    z = x.issubset(y) 
     
    print(z)
    
    输出结果
    # 说明 集合 x 中的元素都包含在 y 中
    True
    

    注意: 必须是集合中的元素都包含在内,否则结果为 False

    # 集合 y 中只有元素 b 和 c ,执行结果为 False 
    x = {"a", "b", "c"}
    y = {"f", "e", "d", "c", "b","y"}
    
    z = x.issubset(y)
    
    print(z)
    
    结果输出;
    False
    

    4.8 issuperset()

    issuperset() 方法用于判断指定集合的所有元素是否都包含在原始的集合中,如果是则返回 True,否则返回 False。

    语法:

    set.issuperset(set)
    

    实例:

    # 判断集合 y 的所有元素是否都包含在集合 x 中:
    x = {"f", "e", "d", "c", "b", "a"}
    y = {"a", "b", "c"}
     
    z = x.issuperset(y) 
     
    print(z)
    输出结果为:
    
    True
    
    
    # 如果没有全部包含返回 False:
    
    实例 1
    x = {"f", "e", "d", "c", "b"}
    y = {"a", "b", "c"}
     
    z = x.issuperset(y) 
     
    print(z)
    输出结果为:
    
    False
    

    4.9 symmetric_difference()

    symmetric_difference() 方法返回两个集合中不重复的元素集合,即会移除两个集合中都存在的元素,结果返回一个新的集合。

    语法:

    set.symmetric_difference(set)
    

    实例:

    # 返回两个集合组成的新集合,但会移除两个集合的重复元素:
    x = {"apple", "banana", "cherry"}
    y = {"google", "runoob", "apple"}
    
    z = x.symmetric_difference(y)
    
    print(z)
    
    输出结果:
    {'banana', 'google', 'cherry', 'runoob'}
    

    4.10 symmetric_difference_update()

    symmetric_difference_update() 方法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。

    语法:

    set.symmetric_difference_update(set)
    

    实例:

    # 在原始集合 x 中移除与 y 集合中的重复元素,并将不重复的元素插入到集合 x 中: 
    x = {"apple", "banana", "cherry"}
    y = {"google", "runoob", "apple"}
    
    x.symmetric_difference_update(y)
    
    print(x)
    
    输出结果:
    {'runoob', 'cherry', 'banana', 'google'}
    

    后记:其他几个方法是对集合的增删改查,如:add() clear() copy() update() pop() remove() discard() 等方法,这些方法在对集合的基本操作章节有详解,大家到时候按需使用。

    总结

    本节给大家介绍了 Python 数据结构之集合的操作与使用,对 Python 工程师使用集合的一些基本知识与实践操作提供了支撑。

    示例代码:Python-100-days-day015

    参考:

    http://www.pythondoc.com/pythontutorial3
    https://www.runoob.com/python3/python3-set.html

    关注公众号:python技术,回复"python"一起学习交流

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