Python 集合

集合是不同的可散列對象的可變集合，與列表和元組相同。 它是一個無序的對象集合，這意味著它不記錄元素位置或插入順序，因此不能使用索引訪問元素。

該集合是數學中集合的 Python 實現。集合對象有合適的方法來執行數學集合運算，如並集、交集、差集等。

set 對象包含一個或多個不一定是同一類型的項，這些項由逗號分隔並包含在花括弧{}中。下面定義了一個偶數集合對象。

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 

集合不存儲重複的對象。即使在花括弧內多次添加對象，set 對象中也只保留一個副本。因此，索引和切片操作不能在集合對象上完成。

Example: Set of Distinct Elements

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

集合中元素的順序不一定與賦值時給出的順序相同。Python 優化了集合的結構，以便對其執行數學定義的操作。

只有不可變(和 hashable)對象可以是 set 對象的一部分。可以接受數字(整數、浮點數以及複數)、字元串和元組對象，但不接受集合、列表和字典對象。

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)是一個元組，因此它成為集合的一部分。但是，[10,10]是一個列表，因此會顯示一條錯誤消息，表示該列表不可刪除。 ( 哈希是計算機科學中的一種機制，能夠更快地搜索計算機內存中的對象。)

即使可變對象不存儲在集合中，集合本身也是可變對象。

使用 set()功能創建一個空集合。空的花括弧將創建一個空的字典，而不是一個空的集合。

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()函數也用於將字元串、元組或字典對象轉換為 set 對象，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} 

使用內置的集合功能 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 中的集合數據類型實現為數學中定義的集合。可以執行各種設置操作。運算符|、&、-和^分別執行並集、交集、差集和對稱差集運算。這些運算符中的每一個都有一個與內置集合類相關聯的相應方法。

符: |
法: 集.聯() |

>>> 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:返回包含兩個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}

|
| 差異:返回一個只包含第一個集合中元素的集合，而不包含第二個集合中的元素。

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}

|
| 對稱差:返回由兩個集合中的元素組成的集合，不包括公共元素。

符: ^
法: 集.對稱 _ 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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下表列出了內置的集合方法: