第12天:Python 集合

简介: 第12天:Python 集合

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:


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:


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


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:


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。


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 1x = {"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 Falsez = 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 Falsez = 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:FalseTrue


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 1x = {"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。

参考:

http://www.pythondoc.com/pythontutorial3https://www.runoob.com/python3/python3-set.html

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