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  • python-集合（第二篇（七）：集合）

    第二篇（七）：集合

     

    python 集合 集合标准操作

    摘要： 说明： ·类似于数学中学的集合，Python中的集合可以实现去重的功能，通过set()函数来实现： ·sets支持x in set, len(set)和 for x in set； ·作为一个无序的集合，sets 不记录元素位置或者插入点，因此，sets不支持indexing, slicing,或...

    说明：

    ·类似于数学中学的集合，Python中的集合可以实现去重的功能，通过set()函数来实现：

    ·sets支持x in set, len(set)和 for x in set；

    ·作为一个无序的集合，sets 不记录元素位置或者插入点，因此，sets不支持indexing, slicing,或其它类序列（sequence-like）的操作；

    ·学习集合，主要是学习集合的一系列标准操作：集合创建、集合添加、集合删除、交并差集等；

    1.创建集合：set()

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    >>> a = range(10)
    >>> a
    [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    >>> a.insert(3,8)
    >>> a.insert(3,6)
    >>> a
    [0, 1, 2, 6, 8, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    >>> set(a)
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
    >>> set('boy')
    set(['y', 'b', 'o'])

    2.集合添加：add()与update

    --add()

    ·功能：把要添加的元素作为一个整体添加到集合中；

    ·演示如下：

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    >>> a = set('boy')
    >>> a
    set(['y', 'b', 'o'])
    >>> a.add('xpleaf')
    >>> a
    set(['y', 'b', 'xpleaf', 'o'])

    ·add()的参数不能为列表和字典，但是可以为元组：

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    >>> b = set('Hello')
    >>> b
    set(['H', 'e', 'l', 'o'])
    >>> b.add(('xpleaf','CL'))
    >>> b
    set(['H', ('xpleaf', 'CL'), 'e', 'l', 'o'])

    --update()

    ·功能：把要添加的元素拆分（如果不是单个字符），再一个一个地添加到集合中；

    ·演示如下：

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    >>> a
    set(['y', 'b', 'xpleaf', 'o'])
    >>> a.update('Python')
    >>> a
    set(['b', 'h', 'xpleaf', 'n', 'P', 'o', 'y', 't'])
    >>> a.update([1,2,3])
    >>> a
    set([1, 2, 'b', 'h', 'xpleaf', 'n', 'P', 3, 'o', 'y', 't'])

    ·前面讲集合是不支持indexing的，所以这里看到新添加的元素在集合中是无序排列的；

    3.集合删除：remove()，discard()与pop()

    --remove()

    ·功能：从set中删除元素，如果不存在则引发KeyError；

    ·演示如下：

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    >>> a
    set([1, 2, 'b', 'h', 'xpleaf', 'n', 'P', 3, 'o', 'y', 't'])
    >>> a.remove('b')
    >>> a
    set([1, 2, 'h', 'xpleaf', 'n', 'P', 3, 'o', 'y', 't'])
    >>> a.remove('KeyError')
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    KeyError: 'KeyError'

    --discard()

    ·功能：如果在set中存在该元素，则删除，无论存在与否，都没有提示；

    ·演示如下：

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    >>> a
    set([1, 2, 3, 'h', 'xpleaf', 'n', 'P', 'o', 'y', 't'])
    >>> import tab
    >>> a.discard('xpleaf')
    >>> a
    set([1, 2, 3, 'h', 'n', 'P', 'o', 'y', 't'])
    >>> a.discard('CL')
    >>> a
    set([1, 2, 3, 'h', 'n', 'P', 'o', 'y', 't'])

    --pop()

    ·功能：删除并返回set中一个不确定的元素；

    ·演示如下：

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    >>> a.pop()
    1
    >>> a
    set([2, 3, 'h', 'n', 'P', 'o', 'y', 't'])
    >>> a.pop()
    2
    >>> a.pop()
    3
    >>> a
    set(['h', 'n', 'P', 'o', 'y', 't'])

    4.集合数学操作

    ·进行数学操作需要了解一些集合操作符号和数学符号：

    数学符号 Python符号 含义
    -或 - 差集，相对补集
    ∩ & 交集
    ∪ | 并集
    取∩的补 ^ 对称差集
    ≠ !=

    不等于
    = == 等于
    ∈ in 属于
      not in 不属于

    --差集，相对补集：-

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    >>> a = set(range(10))
    >>> b = set(range(15))
    >>> a
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
    >>> b
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14])
    >>> b - a
    set([10, 11, 12, 13, 14])
    >>> a - b
    set([])

    --交集：&

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    >>> a & b
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

    ·也可以用intersection()函数实现：

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    >>> a.intersection(b)
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

    --并集：|

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    2
    >>> a | b
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14])

    ·也可以用union()函数实现：

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    2
    >>> a.union(b)
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14])

    --对称差集：^

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    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
    >>> b
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14])
    >>> a ^ b
    set([10, 11, 12, 13, 14])

    ·也可以用symmetric_difference()函数实现：

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    >>> a.symmetric_difference(b)
    set([10, 11, 12, 13, 14])
    >>> b.symmetric_difference(a)
    set([10, 11, 12, 13, 14])

    --等于与不等于：==与!=

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    >>> a == b
    False
    >>> a != b
    True

    --属于与不属于：in与not in

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    >>> a
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
    >>> b
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14])
    >>> a in b
    False
    >>> b in a
    False
    >>> a not in b
    True
    >>> 0 in a
    True

    ·指的是元素是否属于集合，而不是集合之间的包含；

    ·集合之间的包含（子集）可用：>、>=、<、<=等表示

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    >>> a >= b
    False
    >>> a <= b
    True

    ·<=相当于函数issubset()：

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    >>> a <= b
    True
    >>> a.issubset(b)    ===>a是b的子集
    True

    ·>=相当于函数issuperset()：

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    >>> a >= b
    False
    >>> a.issuperset(b)    ===>a不是b的超集，即a不包含b
    False
    >>> b.issuperset(a)    ===>b是a的超集，即b包含a
    True

    5.其它操作

    --len()

    ·功能：测定集合的长度；

    ·演示如下：

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    >>> len(a)
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    >>> len(b)
    15

    --copy()

    ·功能：浅复制；

    ·前面已有提及，不再重复；

    --hash()

    ·功能：返回参数的哈希值；

    ·演示如下：

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    >>> a
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
    >>> b
    set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14])
    >>> hash(a)
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: unhashable type: 'set'

    ·可以看到普通hash()函数的参数不能为set类型（列表也不行），但可以为字符串类型：

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    >>> hash('CL')
    8576051523077447

    ·只要数据量足够大，hash是有可能产生相同的hash值，更安全的为md5类型的hash值计算：

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    >>> import hashlib
    >>> a = 'hello'
    >>> a = hashlib.md5()
    >>> a.hexdigest()
    'd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e'

    ·可以看到产生的hash值中还包含有字母等字符，因此破解的难度会更大。
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