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第12天：Python 集合

作者 : 郭然 本文共6366个字，预计阅读时间需要16分钟 发布时间： 2022-02-20 共128人阅读

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)  

# 创建空字典>>> empty_dict = {}>>> type(empty_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   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。

# 判断元素是否存在s = {'hello',  'word'}# 判断元素 hello 是否在集合 s 中
print(hello' in s)
# 输出结果：True

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/pythontutorial3 https://www.runoob.com/python3/python3-set.html

        
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