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# 集合
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||
之前看到的列表和字符串都是一种有序序列，而集合 `set` 是一种无序的序列。
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||
因为集合是无序的，所以当集合中存在两个同样的元素的时候，Python只会保存其中的一个（唯一性）；同时为了确保其中不包含同样的元素，集合中放入的元素只能是不可变的对象（确定性）。
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## 集合生成
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可以用`set()`函数来显示的生成空集合：
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In [1]:
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```py
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a = set()
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type(a)
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||
|
||
```
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||
Out[1]:
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||
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||
```py
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||
set
|
||
```
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||
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||
也可以使用一个列表来初始化一个集合：
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In [2]:
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||
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||
```py
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||
a = set([1, 2, 3, 1])
|
||
a
|
||
|
||
```
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||
Out[2]:
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||
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||
```py
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||
{1, 2, 3}
|
||
```
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||
集合会自动去除重复元素 `1`。
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||
可以看到，集合中的元素是用大括号`{}`包含起来的，这意味着可以用`{}`的形式来创建集合：
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||
In [3]:
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||
```py
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||
a = {1, 2, 3, 1}
|
||
a
|
||
|
||
```
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||
|
||
Out[3]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 3}
|
||
```
|
||
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||
但是创建空集合的时候只能用`set`来创建，因为在Python中`{}`创建的是一个空的字典：
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In [4]:
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|
||
```py
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||
s = {}
|
||
type(s)
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||
|
||
```
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||
|
||
Out[4]:
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||
|
||
```py
|
||
dict
|
||
```
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||
|
||
## 集合操作
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||
假设有这样两个集合：
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||
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||
In [5]:
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||
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||
```py
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||
a = {1, 2, 3, 4}
|
||
b = {3, 4, 5, 6}
|
||
|
||
```
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|
||
### 并
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||
|
||
两个集合的并，返回包含两个集合所有元素的集合（去除重复）。
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|
||
可以用方法 `a.union(b)` 或者操作 `a | b` 实现。
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||
In [6]:
|
||
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||
```py
|
||
a.union(b)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[6]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
|
||
```
|
||
|
||
In [7]:
|
||
|
||
```py
|
||
b.union(a)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[7]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
|
||
```
|
||
|
||
In [8]:
|
||
|
||
```py
|
||
a | b
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[8]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
|
||
```
|
||
|
||
### 交
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||
|
||
两个集合的交，返回包含两个集合共有元素的集合。
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||
|
||
可以用方法 `a.intersection(b)` 或者操作 `a & b` 实现。
|
||
|
||
In [9]:
|
||
|
||
```py
|
||
a.intersection(b)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[9]:
|
||
|
||
```py
|
||
{3, 4}
|
||
```
|
||
|
||
In [10]:
|
||
|
||
```py
|
||
b.intersection(a)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[10]:
|
||
|
||
```py
|
||
{3, 4}
|
||
```
|
||
|
||
In [11]:
|
||
|
||
```py
|
||
a & b
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[11]:
|
||
|
||
```py
|
||
{3, 4}
|
||
```
|
||
|
||
In [12]:
|
||
|
||
```py
|
||
print(a & b)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
```py
|
||
set([3, 4])
|
||
|
||
```
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|
||
注意：一般使用print打印set的结果与表示方法并不一致。
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||
|
||
### 差
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||
|
||
`a` 和 `b` 的差集，返回只在 `a` 不在 `b` 的元素组成的集合。
|
||
|
||
可以用方法 `a.difference(b)` 或者操作 `a - b` 实现。
|
||
|
||
In [13]:
|
||
|
||
```py
|
||
a.difference(b)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[13]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2}
|
||
```
|
||
|
||
In [14]:
|
||
|
||
```py
|
||
a - b
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[14]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2}
|
||
```
|
||
|
||
注意，`a - b` 与 `b - a`并不一样，`b - a` 返回的是返回 b 不在 a 的元素组成的集合：
|
||
|
||
In [15]:
|
||
|
||
```py
|
||
b.difference(a)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[15]:
|
||
|
||
```py
|
||
{5, 6}
|
||
```
|
||
|
||
In [16]:
|
||
|
||
```py
|
||
b - a
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[16]:
|
||
|
||
```py
|
||
{5, 6}
|
||
```
|
||
|
||
### 对称差
|
||
|
||
`a` 和`b` 的对称差集，返回在 `a` 或在 `b` 中，但是不同时在 `a` 和 `b` 中的元素组成的集合。
|
||
|
||
可以用方法 `a.symmetric_difference(b)` 或者操作 `a ^ b` 实现（异或操作符）。
|
||
|
||
In [17]:
|
||
|
||
```py
|
||
a.symmetric_difference(b)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[17]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 5, 6}
|
||
```
|
||
|
||
In [18]:
|
||
|
||
```py
|
||
b.symmetric_difference(a)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[18]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 5, 6}
|
||
```
|
||
|
||
In [19]:
|
||
|
||
```py
|
||
a ^ b
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[19]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 5, 6}
|
||
```
|
||
|
||
### 包含关系
|
||
|
||
假设现在有这样两个集合：
|
||
|
||
In [20]:
|
||
|
||
```py
|
||
a = {1, 2, 3}
|
||
b = {1, 2}
|
||
|
||
```
|
||
|
||
要判断 `b` 是不是 `a` 的子集，可以用 `b.issubset(a)` 方法，或者更简单的用操作 `b <= a` ：
|
||
|
||
In [21]:
|
||
|
||
```py
|
||
b.issubset(a)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[21]:
|
||
|
||
```py
|
||
True
|
||
```
|
||
|
||
In [22]:
|
||
|
||
```py
|
||
b <= a
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[22]:
|
||
|
||
```py
|
||
True
|
||
```
|
||
|
||
与之对应，也可以用 `a.issuperset(b)` 或者 `a >= b` 来判断：
|
||
|
||
In [23]:
|
||
|
||
```py
|
||
a.issuperset(b)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[23]:
|
||
|
||
```py
|
||
True
|
||
```
|
||
|
||
In [24]:
|
||
|
||
```py
|
||
a >= b
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[24]:
|
||
|
||
```py
|
||
True
|
||
```
|
||
|
||
方法只能用来测试子集，但是操作符可以用来判断真子集：
|
||
|
||
In [25]:
|
||
|
||
```py
|
||
a <= a
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[25]:
|
||
|
||
```py
|
||
True
|
||
```
|
||
|
||
自己不是自己的真子集：
|
||
|
||
In [26]:
|
||
|
||
```py
|
||
a < a
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[26]:
|
||
|
||
```py
|
||
False
|
||
```
|
||
|
||
## 集合方法
|
||
|
||
### `add` 方法向集合添加单个元素
|
||
|
||
跟列表的 `append` 方法类似，用来向集合添加单个元素。
|
||
|
||
```py
|
||
s.add(a)
|
||
```
|
||
|
||
将元素 `a` 加入集合 `s` 中。
|
||
|
||
In [27]:
|
||
|
||
```py
|
||
t = {1, 2, 3}
|
||
t.add(5)
|
||
t
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[27]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 3, 5}
|
||
```
|
||
|
||
如果添加的是已有元素，集合不改变：
|
||
|
||
In [28]:
|
||
|
||
```py
|
||
t.add(3)
|
||
t
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[28]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 3, 5}
|
||
```
|
||
|
||
### `update` 方法向集合添加多个元素
|
||
|
||
跟列表的`extend`方法类似，用来向集合添加多个元素。
|
||
|
||
```py
|
||
s.update(seq)
|
||
```
|
||
|
||
将`seq`中的元素添加到`s`中。
|
||
|
||
In [29]:
|
||
|
||
```py
|
||
t.update([5, 6, 7])
|
||
t
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[29]:
|
||
|
||
```py
|
||
{1, 2, 3, 5, 6, 7}
|
||
```
|
||
|
||
### `remove` 方法移除单个元素
|
||
|
||
```py
|
||
s.remove(ob)
|
||
```
|
||
|
||
从集合`s`中移除元素`ob`，如果不存在会报错。
|
||
|
||
In [30]:
|
||
|
||
```py
|
||
t.remove(1)
|
||
t
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[30]:
|
||
|
||
```py
|
||
{2, 3, 5, 6, 7}
|
||
```
|
||
|
||
In [31]:
|
||
|
||
```py
|
||
t.remove(10)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
```py
|
||
---------------------------------------------------------------------------
|
||
KeyError Traceback (most recent call last)
|
||
<ipython-input-31-3bc25c5e1ff4> in <module>()
|
||
----> 1 t.remove(10)
|
||
|
||
KeyError: 10
|
||
```
|
||
|
||
### pop方法弹出元素
|
||
|
||
由于集合没有顺序，不能像列表一样按照位置弹出元素，所以`pop` 方法删除并返回集合中任意一个元素，如果集合中没有元素会报错。
|
||
|
||
In [32]:
|
||
|
||
```py
|
||
t.pop()
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[32]:
|
||
|
||
```py
|
||
{3, 5, 6, 7}
|
||
```
|
||
|
||
In [33]:
|
||
|
||
```py
|
||
print t
|
||
|
||
```
|
||
|
||
```py
|
||
set([3, 5, 6, 7])
|
||
|
||
```
|
||
|
||
In [34]:
|
||
|
||
```py
|
||
s = set()
|
||
# 报错
|
||
s.pop()
|
||
|
||
```
|
||
|
||
```py
|
||
---------------------------------------------------------------------------
|
||
KeyError Traceback (most recent call last)
|
||
<ipython-input-34-9f9e06c962e6> in <module>()
|
||
1 s = set()
|
||
2 # 报错
|
||
----> 3 s.pop()
|
||
|
||
KeyError: 'pop from an empty set'
|
||
```
|
||
|
||
### discard 方法
|
||
|
||
作用与 `remove` 一样，但是当元素在集合中不存在的时候不会报错。
|
||
|
||
In [35]:
|
||
|
||
```py
|
||
t.discard(3)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
In [36]:
|
||
|
||
```py
|
||
t
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[36]:
|
||
|
||
```py
|
||
{5, 6, 7}
|
||
```
|
||
|
||
不存在的元素不会报错：
|
||
|
||
In [37]:
|
||
|
||
```py
|
||
t.discard(20)
|
||
|
||
```
|
||
|
||
In [38]:
|
||
|
||
```py
|
||
t
|
||
|
||
```
|
||
|
||
Out[38]:
|
||
|
||
```py
|
||
{5, 6, 7}
|
||
```
|
||
|
||
### difference_update方法
|
||
|
||
```py
|
||
a.difference_update(b)
|
||
```
|
||
|
||
从a中去除所有属于b的元素： |