Python 集合之 abc

目录

集合的特性

集合的分类

集合的创建

集合的运算

集合的基本操作

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        集合（set）是一个数学概念，是指具有某种特定性质的具体的或抽象的对象汇总而成的集体。其中，构成集合的对象称为该集合的元素。

        通常用大写字母如 A,B,S,T,... 表示集合，而用小写字母如 a,b,x,y,... 表示集合的元素。若 x 是集合 S 的元素，则称 x 属于S，记为 x∈S。若 y 不是集合 S 的元素，则称 y 不属于 S，记为 y∉S。

 

集合的特性

• 无序性：一个集合中，每个元素的地位都是相同的，元素之间是无序的。
• 互异性：一个集合中，任何两个元素均不相同，即每个元素只能出现一次。
• 确定性：给定一个集合，某元素或者属于，或者不属于该集合，二者必居其一。

        简言之，集合是不重复元素无序组合的序列。

        Python 中的集合同数学上的集合一致，并要求元素为不可变数据类型（整数，浮点数，复数，字符串，元组等）。需要强调的是，集合的无序性说明集合中的元素并不像列表中的元素那样，可以通过索引的方式实现随机访问，也即Python中的集合不支持索引运算。此外，集合的互异性决定了集合中不能有重复元素，这一点也是集合区别于列表的关键。当然，Python 中的集合一定是支持 in 和 not in 成员运算的。集合的成员运算在性能上要优于列表的成员运算，这是集合的底层存储特性决定的。

 

集合的分类

        请参见百度百科。

 

集合的创建

        在 python 中，通常使用大括号 {} 或者 set() 函数创建集合。

        注意：创建一个空集合必须使用 set()，因为 { } 是用来创建一个空字典。

>>> A={'python',123,('python',123)}
>>> A
{123,'python',('python',123)}

>>> B=set('pypy123')
>>> B
{'2','p','y','3','1'}

        可见：

• 集合用大括号 {} 表示，元素间用逗号分隔
• 集合中每个元素唯一，不存在相同元素
• 集合元素之间无序

        除了上述两种方式，还可以使用生成式语法（集合推导式）来创建集合。

>>> A = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
>>> A
{'r','d'}

>>> B = {num for num in range(1,20) if num % 3 == 0 or num % 5 == 0}
>>> B
{3,5,6,9,10,12,15,18}

 

集合的运算

        Python 为集合类型提供了非常丰富的运算符，主要包括：成员运算、交集运算、并集运算、差集运算、补集运算和比较运算（相等性、子集、超集）等。

运算类型	运算符	含义
成员运算	in not in	检查元素是否在集合中
交集运算	A | S	返回一个新集合，包含在集合A和S中的所有元素
	A |= S	更新一个新集合，包含在集合A和S中的所有元素
并集运算	A & S	返回一个新集合，包含同时在集合A和S中的元素
	A &= S	更新一个新集合，包含同时在集合A和S中的元素
差集运算	A - S	返回一个新集合，包含在集合A但不在S中的元素
	A -= S	更新一个新集合，包含在集合A但不在S中的元素
补集运算	A ^ S	返回一个新集合，包含在集合A和S中的非相同元素
	A ^= S	更新一个新集合，包含在集合A和S中的非相同元素
比较运算	A < S A <= S	返回True/False，判断A和S的（真）子集关系
	A > S A >= S	返回True/False，判断A和S的包含关系
	A == S	返回True/False，判断A和S是否完全相同
	A != S	返回True/False，判断A和S是否不同

 

        示例：

#成员运算
>>> Fruit={'apple','orange','apple','pear','orange','banana'}
>>> Fruit
{'orange','banana','pear','apple'}
>>>'orange' in Fruit
True
>>>'crabgrass' in Fruit
False

#并、交、差、补集运算
>>> A=set('abracadabra')
>>> B=set('alacazam')
>>> A                                  
{'a','r','b','c','d'}
>>> B
{'l', 'z', 'a', 'c', 'm'}
>>> A-B
{'r','d','b'}
>>> A|B
{'a','c','r','d','b','m','z','l'}
>>> A&B
{'a','c'}
>>> A^B
{'r','d','b','m','z','l'}

#比较运算
>>> A>=B
False

 

集合的基本操作

        Python 中的集合是可变类型，可以通过集合类型的方法为集合添加或删除元素。（以集合 A 为例）

类型	方法	描述
添加元素	A.add(x)	添加元素 x 到 A 中，如果元素已存在，则不进行任何操作。
	A.update(x)	添加元素 x 到 A 中，x 可以是列表，元组，字典等，可以有多个，用逗号分开。
移除元素	A.discard(x)	移除 A 中元素 x，若不存在，则不进行任何操作。
	A.remove(x)	移除 A 中元素 x，若不存在，则产生 keyerror 异常
	A.pop()	随机移除A中的一个元素，更新 A，若 A 为空则产生 keyerror 异常
	A.clear()	移除 A 中的所有元素
其他	A.copy()	返回 A 的一个副本
	len(A)	返回 A 的元素个数
	set(x)	将其他类型变量 x 转变为集合类型

 

        示例：

#添加元素

>>> A=set(('Google','Runoob','Taobao'))
>>> A.add('Facebook')
>>> A
{'Runoob', 'Taobao', 'Google', 'Facebook'}

>>> A.update([1,4],[5,6])
>>> A
{1, 4, 'Taobao', 5, 6, 'Runoob', 'Google', 'Facebook'}

#移除元素

>>> A=set(('Google','Runoob','Taobao'))
>>> A.discard('Facebook') 
>>> A
{'Taobao','Google','Runoob'}

>>> A.remove('Facebook')
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
KeyError: 'Facebook'

>>> A.pop()
'Runoob'
>>> A.pop()
'Taobao'
>>> A.pop()
'Google'
>>> A.pop()
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    A.pop()
KeyError: 'pop from an empty set' 

>>> A.clear()
>>> A
set() 

#其他
>>> A=set(('Google','Runoob','Taobao'))
>>> A.copy()
{'Runoob', 'Taobao', 'Google'}

>>> len(A)
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