Python中的set集合

一、集合是什么？

集合是什么呢？相信讀者朋友們哪怕是沒(méi)有用過(guò)集合這個(gè)數(shù)據(jù)類型。也一定在數(shù)學(xué)課堂上聽過(guò)集合這個(gè)名詞。數(shù)學(xué)中的集合是一個(gè)基本概念，說(shuō)白了一堆不重復(fù)的數(shù)字可以組成一個(gè)集合。回到Python中集合的數(shù)據(jù)類型，它可以用來(lái)存放多個(gè)不重復(fù)的數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型是不可變類型。這些不可變類型包括數(shù)字，字符串，元組。也就是說(shuō)可變的數(shù)據(jù)類型如列表，字典是不能作為集合的元素的。
Python中的集合分為兩種，一種是set類型的集合，另一種是fronzenset類型的集合。這兩種類型的集合的區(qū)別是：set集合可變，即可以添加，刪除集合內(nèi)部的元素，而fronzenset集合則不可變。即不能添加，刪除集合內(nèi)部的元素。
set集合的定義是{element1,element2,...,elementn}， 其中，element1~elementn表示集合中的元素，個(gè)數(shù)沒(méi)有限制。每個(gè)元素都是唯一的。

二、set集合怎么用？

1、創(chuàng)建set集合

創(chuàng)建set集合的方式有兩種：
第一種：通過(guò){}方式創(chuàng)建，其語(yǔ)法格式是：{element1,element2,...,elementn}
第二種：通過(guò)set 函數(shù), 其語(yǔ)法格式是:set(iterable) 其中iterable不傳的話，則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)空的set對(duì)象。傳入的iterable必須是可以遍歷的序列，例如字符串，列表等。舉個(gè)例子：

set_demo = {'1', 2, ('碼農(nóng)', '飛哥')}
print(set_demo)
list = [1, 'test', 1, ('碼農(nóng)', '飛哥')]
print('列表list結(jié)果=', list)
set_demo1 = set(list)
print('生成的set結(jié)果=', set_demo1)

運(yùn)行結(jié)果是：

{2, ('碼農(nóng)', '飛哥'), '1'}
列表list結(jié)果= [1, 'test', 1, ('碼農(nóng)', '飛哥')]
生成的set結(jié)果= {1, ('碼農(nóng)', '飛哥'), 'test'}

可以看到列表list中哪怕有兩個(gè)1元素，但是生成set集合之后還是只有一個(gè)1元素，也就是說(shuō)在集合中值相同的元素只會(huì)存儲(chǔ)一遍。

2、刪除set集合

刪除set集合可以通過(guò)del(setname)函數(shù)來(lái)刪除，setname是要?jiǎng)h除的set集合名稱。

3、訪問(wèn)set集合元素

由于集合中的元素是無(wú)序的，因此五香向列表那樣使用下標(biāo)訪問(wèn)元素，Python中，訪問(wèn)集合元素最常用的方法是使用循環(huán)，將集合中的元素逐一讀取出來(lái)。

set_demo = {'1', 2, ('碼農(nóng)', '飛哥')}
for value in set_demo:
    print(value)

運(yùn)行結(jié)果是：

2

('碼農(nóng)', '飛哥')

1

元素的輸出也是無(wú)序的。

4、刪除集合中的元素

刪除集合中的元素的方式有兩種：
第一種：通過(guò)remove()方法，其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)是：setname.remove(element),其中，setname為待操作的set集合，element為需要?jiǎng)h除的元素，如果刪除失敗的話則會(huì)報(bào)KeyError錯(cuò)誤。
第二種：通過(guò)discard()方法，其使用跟remove()方法一致，只是如果刪除元素失敗的話不會(huì)報(bào)錯(cuò)。

set_demo = {'1', 2, ('碼農(nóng)', '飛哥')}
set_demo.remove('1')
print('刪除元素1之后的集合=', set_demo)
set_demo.discard('5')
print('刪除元素5之后的集合=', set_demo)

運(yùn)行結(jié)果是：

刪除元素1之后的集合= {2, ('碼農(nóng)', '飛哥')}
刪除元素5之后的集合= {2, ('碼農(nóng)', '飛哥')}

5、向集合中添加元素

通過(guò)add函數(shù)可以向集合中添加元素，其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)是：setname.add(element)，其中setname是待操作的set集合，element是待添加的元素，只能添加不可變的元素，例如：數(shù)字，元組或者字符串，不能添加列表，字典，set集合這類可變的數(shù)據(jù)。
舉個(gè)例子:

set_demo.add('6')
print('添加元素6之后的結(jié)果是=', set_demo)

運(yùn)行結(jié)果是：

添加元素6之后的結(jié)果是= {2, '6', ('碼農(nóng)', '飛哥')}

三、set集合的交并補(bǔ)

在數(shù)學(xué)中集合是有交集并集和補(bǔ)集的。Python中的集合也是有這些概念的。

1、交集

通過(guò)&連接兩個(gè)set集合就能生成一個(gè)新的集合，新集合取兩個(gè)原集合的公共元素。

2、并集

通過(guò)|連接兩個(gè)set集合就能生成一個(gè)新的集合，新集合取兩個(gè)原集合的全部元素。

3、差集

通過(guò)-連接兩個(gè)set集合就能生成一個(gè)新的集合，新集合取一個(gè)集合中有而另一個(gè)集合中沒(méi)有的元素。

舉個(gè)栗子：

set_demo = {1, 3, 5, 6}
set_demo1 = {2, 4, 6}
print("取交集的結(jié)果=", set_demo & set_demo1)
print("取并集的結(jié)果=", set_demo | set_demo1)
print("取差集的結(jié)果=", set_demo - set_demo1)

運(yùn)行結(jié)果是

取交集的結(jié)果= {6}
取并集的結(jié)果= {1, 2, 3, 4, 5, 6}
取差集的結(jié)果= {1, 3, 5}

四、set中的其他方法

通過(guò)dir(set)可以查看set集合中的所有方法。一共有如下方法：

['__and__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__iand__', '__init__', '__init_subclass__', '__ior__', '__isub__', '__iter__', '__ixor__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__or__', '__rand__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__ror__', '__rsub__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__xor__', 'add', 'clear', 'copy', 'difference', 'difference_update', 'discard', 'intersection', 'intersection_update', 'isdisjoint', 'issubset', 'issuperset', 'pop', 'remove', 'symmetric_difference', 'symmetric_difference_update', 'union', 'update']

方法的命名比較規(guī)范，按照英文名都能猜測(cè)出方法的作用，在此就不在贅述每個(gè)方法的含義了。直接舉例說(shuō)明下：

set_demo = {1, 3, 5, 6}
set_demo1 = {2, 4, 6}
set_demo.update({12, (2, 3)})
print('set_demo調(diào)用update方法之后', set_demo)
set_demo = {1, 3, 5, 6}
print('set_demo調(diào)用union方法之后', set_demo.union(set_demo1))
print('set_demo調(diào)用difference方法之后', set_demo.difference(set_demo1))
print('set_demo調(diào)用__sub__方法之后', set_demo.__sub__(set_demo1))

運(yùn)行結(jié)果是：

set_demo調(diào)用update方法之后 {1, 3, (2, 3), 5, 6, 12}
set_demo調(diào)用union方法之后 {1, 2, 3, 4, 5, 6}
set_demo調(diào)用difference方法之后 {1, 3, 5}
set_demo調(diào)用__sub__方法之后 {1, 3, 5}

五、frozenset 集合

frozenset集合是set集合的不可變版本，與set集合相比，frozenset集合中的元素不可變，也就是沒(méi)有添加元素，刪除元素的方法。
創(chuàng)建一個(gè)frozenset集合的方式是通過(guò)frozenset()方法。 其語(yǔ)法格式是:frozenset(iterable) 其中iterable不傳的話，則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)空的set對(duì)象。傳入的iterable必須是可以遍歷的序列，例如字符串，列表等。

frozenset_demo = frozenset(list)
print("frozenset_demo的類型是=", type(frozenset_demo))
print("frozenset_demo的結(jié)果=", frozenset_demo)

運(yùn)行結(jié)果是：

frozenset_demo的類型是= <class 'frozenset'>
frozenset_demo的結(jié)果= frozenset({('碼農(nóng)', '飛哥'), 1, 'test'})

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