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Python 集

在本教程中,您将学习有关 Python 集的所有知识。 如何创建它们,从中添加元素或从中删除元素,以及在 Python 中对集合执行的所有操作。

集合是项目的无序集合。 每个集的元素都是唯一的(没有重复),并且必须是不可变的(无法更改)。

但是,集合本身是可变的。 我们可以从中添加或删除项目。

集还可以用于执行数学集运算,例如并集,交集,对称差等。


创建 Python 集

通过将所有项目(元素)放置在大括号{}中(用逗号分隔)或使用内置的set()函数,可以创建一个集合。

它可以具有任意数量的项目,并且它们可以具有不同的类型(整数,浮点数,元组,字符串等)。 但是集合不能具有可变元素,例如列表,集合或字典作为其元素。

# Different types of sets in Python
# set of integers
my_set = {1, 2, 3}
print(my_set)

# set of mixed datatypes
my_set = {1.0, "Hello", (1, 2, 3)}
print(my_set)

输出

{1, 2, 3}
{1.0, (1, 2, 3), 'Hello'}

也尝试以下示例。

# set cannot have duplicates
# Output: {1, 2, 3, 4}
my_set = {1, 2, 3, 4, 3, 2}
print(my_set)

# we can make set from a list
# Output: {1, 2, 3}
my_set = set([1, 2, 3, 2])
print(my_set)

# set cannot have mutable items
# here [3, 4] is a mutable list
# this will cause an error.

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

输出

{1, 2, 3, 4}
{1, 2, 3}
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 15, in <module>
    my_set = {1, 2, [3, 4]}
TypeError: unhashable type: 'list'

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。 为了创建没有任何元素的集合,我们使用不带任何参数的set()函数。

# Distinguish set and dictionary while creating empty set

# initialize a with {}
a = {}

# check data type of a
print(type(a))

# initialize a with set()
a = set()

# check data type of a
print(type(a))

输出

<class 'dict'>
<class 'set'>

在 Python 中修改集

集是可变的。 但是,由于它们是无序的,因此索引没有意义。

我们无法使用索引或切片来访问或更改集合的元素。 设置数据类型不支持它。

我们可以使用add()方法添加一个元素,并使用update()方法添加多个元素。update()方法可以将元组,列表,字符串或其他集合用作其参数。 在所有情况下,都避免重复。

# initialize my_set
my_set = {1, 3}
print(my_set)

# if you uncomment line 9,
# you will get an error
# TypeError: 'set' object does not support indexing

# my_set[0]

# add an element
# Output: {1, 2, 3}
my_set.add(2)
print(my_set)

# add multiple elements
# Output: {1, 2, 3, 4}
my_set.update([2, 3, 4])
print(my_set)

# add list and set
# Output: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 8}
my_set.update([4, 5], {1, 6, 8})
print(my_set)

输出

{1, 3}
{1, 2, 3}
{1, 2, 3, 4}
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 8}

从集中删除元素

可以使用discard()remove()方法从集合中移除特定项目。

两者之间的唯一区别是,如果元素中不存在discard()函数,则该集合将保持不变。 另一方面,在这种情况下,remove()函数将引发错误(如果集合中不存在元素)。

以下示例将说明这一点。

# Difference between discard() and remove()

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

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

# remove an element
# Output: {1, 3, 5}
my_set.remove(6)
print(my_set)

# discard an element
# not present in my_set
# Output: {1, 3, 5}
my_set.discard(2)
print(my_set)

# remove an element
# not present in my_set
# you will get an error.
# Output: KeyError

my_set.remove(2)

输出

{1, 3, 4, 5, 6}
{1, 3, 5, 6}
{1, 3, 5}
{1, 3, 5}
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 28, in <module>
KeyError: 2

同样,我们可以使用pop()方法删除并返回一个项目。

由于集是无序数据类型,因此无法确定将弹出哪个项目。 这是完全任意的。

我们还可以使用clear()方法从集合中删除所有项目。

# initialize my_set
# Output: set of unique elements
my_set = set("HelloWorld")
print(my_set)

# pop an element
# Output: random element
print(my_set.pop())

# pop another element
my_set.pop()
print(my_set)

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

print(my_set)

输出

{'H', 'l', 'r', 'W', 'o', 'd', 'e'}
H
{'r', 'W', 'o', 'd', 'e'}
set()

Python 集操作

集合可用于执行数学集合运算,例如并集,交集,差和对称差。 我们可以使用运算符或方法来做到这一点。

让我们考虑以下两组用于以下操作。

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

并集

PYthon 并集
PYthon 并集

Python 中的并集

AB的并集是两个集合中所有元素的集合。

联合使用|运算符执行。 使用union()方法可以完成相同的操作。

# Set union method
# initialize A and B
A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

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

输出

{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

在 Python shell 上尝试以下示例。

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

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

交集

Python 交集
Python 交集

Python 中的交集

AB的交集是在这两组中都相同的一组元素。

交叉使用&运算符执行。 使用intersection()方法可以完成相同的操作。

# Intersection of sets
# initialize A and B
A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# use & operator
# Output: {4, 5}
print(A & B)

输出

{4, 5}

在 Python Shell 中尝试以下程序:

# use intersection function on A
>>> A.intersection(B)
{4, 5}

# use intersection function on B
>>> B.intersection(A)
{4, 5}

差集

PYTHON差集
PYTHON差集

Python 中的差集

集合B与集合AAB)的区别是仅在A中的一组元素,但不在B中。 类似地,BAB中的一组元素,但不是A中的一组元素。

使用-运算符进行区别。 使用difference()方法可以完成相同的操作。

# Difference of two sets
# initialize A and B
A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# use - operator on A
# Output: {1, 2, 3}
print(A - B)

输出

{1, 2, 3}

在 Python Shell 中尝试以下程序:

# use difference function on A
>>> A.difference(B)
{1, 2, 3}

# use - operator on B
>>> B - A
{8, 6, 7}

# use difference function on B
>>> B.difference(A)
{8, 6, 7}

对称差集

PYTHON对称差集
PYTHON对称差集

Python 的对称差集

AB的对称差异是AB中的一组元素,但两者都不相同(不包括交叉点)。

对称差使用^运算符执行。 使用方法symmetric_difference()可以完成相同的操作。

# Symmetric difference of two sets
# initialize A and B
A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# use ^ operator
# Output: {1, 2, 3, 6, 7, 8}
print(A ^ B)

输出

{1, 2, 3, 6, 7, 8}

在 Python Shell 中尝试以下程序:

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

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

其他 Python 集方法

设置方法有很多,上面已经使用了其中的一些方法。 这是设置对象可用的所有方法的列表:

方法 描述
add() 将元素添加到集合中
clear() 从集合中删除所有元素
copy() 返回集合的副本
difference() 将两个或多个集合的差返回为新集合
difference_update() 从该集合中删除另一个集合的所有元素
reject() 如果元素是成员,则从集合中删除它。 (如果元素不在集合中,则不执行任何操作)
intersection() 返回两个集合的交集作为新集合
intersection_update() 用自身和另一个的交集更新集合
isdisjoint() 如果两个集合的交点为空,则返回True
issubset() 如果另一个集合包含此集合,则返回True
issuperset() 如果此集合包含另一个集合,则返回True
pop() 删除并返回一个任意集的元素。 如果集合为空,则升起KeyError
remove() 从集合中删除一个元素。 如果元素不是成员,则引发KeyError
symmetric_difference() 将两个集合的对称差作为新集合返回
symmetric_difference_update() 用本身和另一个的对称差异更新一个集合
union() 返回新集合中集合的并集
update() 用自身和他人的并集更新集合

其他集操作

集的成员资格测试

我们可以使用in关键字来测试项目是否存在于集合中。

# in keyword in a set
# initialize my_set
my_set = set("apple")

# check if 'a' is present
# Output: True
print('a' in my_set)

# check if 'p' is present
# Output: False
print('p' not in my_set)

输出

True
False

遍历集

我们可以使用for循环遍历集合中的每个项目。

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

集的内置函数

诸如all()any()enumerate()len()max()min()sorted()sum()等内置函数通常与集合一起使用以执行不同的任务。

| 函数 | Description |
| all() | 如果集合的所有元素都为true(或者集合为空),则返回True。 |
| any() | 如果集合中的任何元素为true,则返回True。 如果集合为空,则返回False。 |
| enumerate() | 返回一个枚举对象。 它包含该集合中所有项目的索引和值对。 |
| len() | 返回集合中的长度(项目数)。 |
| max() | 返回集合中最大的项目。 |
| min() | 返回集合中最小的项目。 |
| sorted() | 从集合中的元素返回一个新的排序列表(不对集合本身进行排序)。 |
| sum() | 返回集合中所有元素的总和。 |


Python Frozenset

Frozenset是具有集合特征的新类,但是一旦分配,就不能更改其元素。 元组是不可变列表,而冻结集是不可变集。

可变的集合不可散列,因此不能用作字典键。 另一方面,frozenset是可哈希化的,可用作字典的键。

可以使用Frozenset()函数创建Frozenset

此数据类型支持copy()difference()intersection()isdisjoint()issubset()issuperset()symmetric_difference()union()之类的方法。 由于是不可变的,因此没有添加或删除元素的方法。

# Frozensets
# initialize A and B
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'
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Posted in Python教程

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