Python 集合

集合是不同的可散列对象的可变集合，与列表和元组相同。 它是一个无序的对象集合，这意味着它不记录元素位置或插入顺序，因此不能使用索引访问元素。

该集合是数学中集合的 Python 实现。集合对象有合适的方法来执行数学集合运算，如并集、交集、差集等。

set 对象包含一个或多个不一定是同一类型的项，这些项由逗号分隔并包含在花括号{}中。下面定义了一个偶数集合对象。

Example: Python Set Object

even_nums = {2, 4, 6, 8, 10} # set of even numbers
emp = {1, 'Steve', 10.5, True} # set of different objects 

集合不存储重复的对象。即使在花括号内多次添加对象，set 对象中也只保留一个副本。因此，索引和切片操作不能在集合对象上完成。

Example: Set of Distinct Elements

>>> nums = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5, 5}
>>> nums
{1, 2, 3, 4, 5} 

集合中元素的顺序不一定与赋值时给出的顺序相同。Python 优化了集合的结构，以便对其执行数学定义的操作。

只有不可变(和 hashable)对象可以是 set 对象的一部分。可以接受数字(整数、浮点数以及复数)、字符串和元组对象，但不接受集合、列表和字典对象。

Example: Set Elements

>>> myset = {(10,10), 10, 20} # valid
>>> myset
{10, 20, (10, 10)}
>>> myset = {[10, 10], 10, 20}  # can't add a list
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#9>", line 1, in <module>
    myset = {[10, 10], 10, 20}
TypeError: unhashable type: 'list'
>>> myset = { {10, 10}, 10, 20} # can't add a set
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#9>", line 1, in <module>
    myset = { {10, 10}, 10, 20}
TypeError: unhashable type: 'set' 

在上面的例子中，(10,10)是一个元组，因此它成为集合的一部分。但是，[10,10]是一个列表，因此会显示一条错误消息，表示该列表不可删除。 ( 哈希是计算机科学中的一种机制，能够更快地搜索计算机内存中的对象。)

即使可变对象不存储在集合中，集合本身也是可变对象。

使用 set()功能创建一个空集合。空的花括号将创建一个空的字典，而不是一个空的集合。

Example: Creating an Empty Set

>>> emp = {} # creates an empty dictionary
>>> type(emp)
<class 'dict'>
>>> s = set() # creates an empty set
>>> type(s)
<class 'set'> 

set()函数也用于将字符串、元组或字典对象转换为 set 对象，如下所示。

Example: Convert Sequence to Set

>>> s = set('Hello') # converts string to set
>>> s
{'l', 'H', 'o', 'e'}
>>> s = set((1,2,3,4,5)) # converts tuple to set
>>> s
{1, 2, 3, 4, 5}
>>> d = {1:'One', 2: 'Two'} 
>>> s = set(d) # converts dict to set
>>> s
{1, 2} 

使用内置的集合功能 add() 、 remove() 或 update() 方法修改集合集合。

Example:

>>> s = set() # creates an empty set
>>> s.add(10) # add an element
>>> s.add(20)
>>> s.add(30)
>>> s
{10, 20, 30}
>>> primeNums = {2, 3, 5, 7}
>>> s.update(primeNums) # update set with another set
>>> s
{2, 3, 20, 5, 7, 10, 30}
>>> s.remove(2) # remove an element
>>> s
{3, 20, 5, 7, 10, 30} 

如前所述，Python 中的集合数据类型实现为数学中定义的集合。可以执行各种设置操作。运算符|、&、-和^分别执行并集、交集、差集和对称差集运算。这些运算符中的每一个都有一个与内置集合类相关联的相应方法。

符: |
法: 集.联() |

>>> s1={1,2,3,4,5}
>>> s2={4,5,6,7,8}
>>> s1|s2         
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

|
|

>>> s1={1,2,3,4,5}
>>> s2={4,5,6,7,8}
>>> s1.union(s2)  
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}   
>>> s2.union(s1)  
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

|
| 交集:返回包含两个集合共有元素的新集合。

符: &
法: 集.交() |

>>> s1={1,2,3,4,5}
>>> s2={4,5,6,7,8}
>>> s1&s2         
{4, 5}                     
>>> s2&s1         
{4, 5}

|
|

>>> s1={1,2,3,4,5}         
>>> s2={4,5,6,7,8}         
>>> s1.intersection(s2)    
{4, 5}                              
>>> s2.intersection(s1)    
{4, 5}

|
| 差异:返回一个只包含第一个集合中元素的集合，而不包含第二个集合中的元素。

符 : –
法: 集.差() |

>>> s1={1,2,3,4,5}
>>> s2={4,5,6,7,8}
>>> s1-s2         
{1, 2, 3}                  
>>> s2-s1         
{8, 6, 7}

|
|

>>> s1={1,2,3,4,5}    
>>> s2={4,5,6,7,8}    
>>> s1.difference(s2) 
{1, 2, 3}                      
>>> s2.difference(s1) 
{8, 6, 7}

|
| 对称差:返回由两个集合中的元素组成的集合，不包括公共元素。

符: ^
法: 集.对称 _ 差() |

>>> s1={1,2,3,4,5}
>>> s2={4,5,6,7,8}
>>> s1^s2         
{1, 2, 3, 6, 7, 8}         
>>> s2^s1         
{1, 2, 3, 6, 7, 8}

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>>> s1={1,2,3,4,5}             
>>> s2={4,5,6,7,8}             
>>> s1.symmetric_difference(s2)
{1, 2, 3, 6, 7, 8}                      
>>> s2.symmetric_difference(s1)
{1, 2, 3, 6, 7, 8}

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下表列出了内置的集合方法: