python3集合set – Python3教程

上一章Python教程请查看：python3字符串string

在本文中，你将学习关于Python集的所有内容，如何创建、添加或删除元素以及在Python中对集合执行的所有操作。

Python中的集合是什么？

集合是项目的无序集合，每个元素都是唯一的(没有重复)，并且必须是不可变的(不能更改)。

然而，集合本身是可变的，我们可以添加或删除其中的项。

集合可用于进行数学集合运算，如并、交、对称差分等。

如何创建一个集合？

通过将所有项(元素)放在花括号{}中，用逗号分隔或使用内置函数set()来创建集合。

它可以有任意数量的项目，它们可能是不同类型的(整数、浮点数、元组、字符串等)。但是一个集合不能有一个可变的元素，比如list、set或dictionary作为它的元素。

my_set = {1, 2, 3}
print(my_set)

my_set = {1.0, "Hello", (1, 2, 3)}
print(my_set)

也可以尝试以下示例。

# 集合没有重复元素
# 输出: {1, 2, 3, 4}
my_set = {1,2,3,4,3,2}
print(my_set)

# 集合不能有可变项
# 这里[3,4]是一个可变列表
# 使用这个列表会抛出一个错误
# TypeError: unhashable type: 'list'

#my_set = {1, 2, [3, 4]}

# 我们可以从列表中生成集合
# 输出: {1, 2, 3}
my_set = set([1,2,3,2])
print(my_set)

创建一个空集有点棘手。

空花括号{}将在Python中创建一个空字典，为了创建一个没有任何元素的集合，我们使用了没有任何参数的set()函数。

# 使用{}
a = {}

# 输出: <class 'dict'>
print(type(a))

# 使用set()
a = set()

# 输出: <class 'set'>
print(type(a))

如何在Python中更改集合？

集是可变的，但是由于它们是无序的，索引就没有意义了。

我们不能使用索引或切片访问或更改set元素，Set不支持它。

我们可以使用add()方法添加单个元素，使用update()方法添加多个元素，update()方法的参数可以是元组、列表、字符串或其他集合，在所有情况下，应该避免重复。

# 初始化
my_set = {1,3}
print(my_set)

# 使用下面的代码会抛出一个错误
# TypeError: 'set' object does not support indexing

#my_set[0]

# 添加一个元素
# 输出: {1, 2, 3}
my_set.add(2)
print(my_set)

# 添加多个元素
# 输出: {1, 2, 3, 4}
my_set.update([2,3,4])
print(my_set)

# 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 8}
my_set.update([4,5], {1,6,8})
print(my_set)

如何从集合中删除元素？

可以使用方法discard ()和remove()从集合中删除特定项。

两者之间的惟一区别是，在使用discard ()时，如果这个项在集合中不存在，它将保持不变，但是remove()将在这种情况下引发错误。

下面的示例将对此进行说明。

my_set = {1, 3, 4, 5, 6}
print(my_set)

# 输出: {1, 3, 5, 6}
my_set.discard(4)
print(my_set)

# 输出: {1, 3, 5}
my_set.remove(6)
print(my_set)

# 输出: {1, 3, 5}
my_set.discard(2)
print(my_set)

# 使用以下代码会抛出一个错误
# 输出: KeyError: 2

#my_set.remove(2)

类似地，我们可以使用pop()方法删除和返回一个项。

设置为无序，无法确定哪一项将弹出，它是完全任意的。

我们还可以使用clear()从集合中删除所有项。

my_set = set("HelloWorld")
print(my_set)

# 输出: 随机元素
print(my_set.pop())

# 输出: random element
my_set.pop()
print(my_set)

#输出: set()
my_set.clear()
print(my_set)

Python集合操作

集合可用于进行并、交、差、对称差等数学集合运算，我们可以通过操作符或方法来实现。

让我们考虑以下两组用于以下操作的集合。

>>> A = {1, 2, 3, 4, 5}
>>> B = {4, 5, 6, 7, 8}

集合的并集

A和B的并集是来自这两个集合的所有元素的集合。

Union是使用|操作符执行的，也可以使用union()方法来完成。

A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
print(A | B)

在Python shell上尝试以下示例。

>>> A.union(B)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
>>> B.union(A)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

集合的交集

A和B的交集是两个集合中共同的一组元素。

交集使用&运算符执行，可以使用交集()方法来完成相同的任务。

A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# 输出: {4, 5}
print(A & B)

在Python shell上尝试以下示例。

>>> A.intersection(B)
{4, 5}
>>> B.intersection(A)
{4, 5}

集合的差集

A和B的区别(A – B)是只在A中而不在B中存在的一组元素。

差集是用-运算符来执行的，可以使用方法difference()实现相同的功能。

A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# 输出: {1, 2, 3}
print(A - B)

在Python shell上尝试以下示例。

>>> A.difference(B)
{1, 2, 3}
>>> B - A
{8, 6, 7}
>>> B.difference(A)
{8, 6, 7}

集合的对称差分

A和B的对称差分是A和B中的一组元素，除了它们是共同的。

对称差分是使用^运算符来实现的，可以使用symmetric_difference()方法来完成相同的工作。

A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# 输出: {1, 2, 3, 6, 7, 8}
print(A ^ B)

在Python shell上尝试以下示例。

>>> A.symmetric_difference(B)
{1, 2, 3, 6, 7, 8}
>>> B.symmetric_difference(A)
{1, 2, 3, 6, 7, 8}

不同的Python集合方法

有许多set方法，其中一些我们已经在上面使用过，下面是set对象中可用的所有方法的列表。

Python集合方法

其他集合的操作

集合成员测试

我们可以使用关键字in来测试一个项是否存在于一个集合中。

my_set = set("apple")

# 输出: True
print('a' in my_set)

# 输出: False
print('p' not in my_set)

遍历一个集合

使用for循环，我们可以遍历集合中的每个项。

>>> for letter in set("apple"):
...     print(letter)
...    
a
p
e
l

集合的内置函数

内置函数如all()、any()、enumerate()、len()、max()、min()、sort()、sum()等常用来执行不同的任务。

集合的内置函数

Python 冻结集Frozenset

Frozenset是一个新类，它有一组的特点,但其分配元素无法改变一次，元组是不可变的列表，frozensets则是不可变的集合。

可变的集合不可散列化，所以他们不能被用作字典键，另一方面frozensets 是可散列的，并且可以作为字典的关键。

Frozensets可以使用函数frozenset ()创建。

这个数据类型支持方法像copy(), difference(), intersection(), isdisjoint(), issubset(), issuperset(), symmetric_difference() 和union()，若是不可变的则不支持添加或删除元素。

A = frozenset([1, 2, 3, 4])
B = frozenset([3, 4, 5, 6])

在Python shell上尝试这些示例。

>>> A.isdisjoint(B)
False
>>> A.difference(B)
frozenset({1, 2})
>>> A | B
frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 6})
>>> A.add(3)
...
AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'