Python 集

在本教程中，您将了解有关 Python 集的所有内容；它们是如何被创建、添加或删除元素的，以及在 Python 中对集合执行的所有操作。

视频：Python 中的集合

集合是项目的无序集合。每个集合元素都是唯一的（没有重复）并且必须是不可变的（不能更改）。

但是，集合本身是可变的。我们可以从中添加或删除项目。

集合还可以用于执行数学集合运算，例如并集、交集、对称差等。

创建 Python 集

通过将所有项目（元素）放在花括号 {} 内来创建一个集合 , 用逗号分隔，或者使用内置的 set() 功能。

它可以有任意数量的项目，它们可以是不同的类型（整数、浮点数、元组、字符串等）。但是集合不能以列表、集合或字典等可变元素作为其元素。

# Different types of sets in Python
# set of integers
my_set = {1, 2, 3}
print(my_set)

# set of mixed datatypes
my_set = {1.0, "Hello", (1, 2, 3)}
print(my_set)

输出

{1, 2, 3}
{1.0, (1, 2, 3), 'Hello'}

也试试下面的例子。

# set cannot have duplicates
# Output: {1, 2, 3, 4}
my_set = {1, 2, 3, 4, 3, 2}
print(my_set)

# we can make set from a list
# Output: {1, 2, 3}
my_set = set([1, 2, 3, 2])
print(my_set)

# set cannot have mutable items
# here [3, 4] is a mutable list
# this will cause an error.

my_set = {1, 2, [3, 4]}

输出

{1, 2, 3, 4}
{1, 2, 3}
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 15, in <module>
    my_set = {1, 2, [3, 4]}
TypeError: unhashable type: 'list'

创建一个空集有点棘手。

空花括号 {} 将在 Python 中创建一个空字典。要制作一个没有任何元素的集合，我们使用 set() 没有任何参数的函数。

# Distinguish set and dictionary while creating empty set

# initialize a with {}
a = {}

# check data type of a
print(type(a))

# initialize a with set()
a = set()

# check data type of a
print(type(a))

输出

<class 'dict'>
<class 'set'>

在 Python 中修改一个集合

集合是可变的。但是，由于它们是无序的，因此索引没有任何意义。

我们无法使用索引或切片访问或更改集合中的元素。设置数据类型不支持。

我们可以使用 add() 添加单个元素方法，以及使用 update() 的多个元素方法。 update() 方法可以将元组、列表、字符串或其他集合作为其参数。在所有情况下，都避免重复。

# initialize my_set
my_set = {1, 3}
print(my_set)

# my_set[0]
# if you uncomment the above line
# you will get an error
# TypeError: 'set' object does not support indexing

# add an element
# Output: {1, 2, 3}
my_set.add(2)
print(my_set)

# add multiple elements
# Output: {1, 2, 3, 4}
my_set.update([2, 3, 4])
print(my_set)

# add list and set
# Output: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 8}
my_set.update([4, 5], {1, 6, 8})
print(my_set)

输出

{1, 3}
{1, 2, 3}
{1, 2, 3, 4}
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 8}

从集合中移除元素

可以使用 discard() 方法从集合中删除特定项目和 remove() .

两者的唯一区别是 discard() 如果元素不存在于集合中，则函数保持集合不变。另一方面，remove() 函数将在这种情况下引发错误（如果集合中不存在元素）。

下面的例子将说明这一点。

# Difference between discard() and remove()

# initialize my_set
my_set = {1, 3, 4, 5, 6}
print(my_set)

# discard an element
# Output: {1, 3, 5, 6}
my_set.discard(4)
print(my_set)

# remove an element
# Output: {1, 3, 5}
my_set.remove(6)
print(my_set)

# discard an element
# not present in my_set
# Output: {1, 3, 5}
my_set.discard(2)
print(my_set)

# remove an element
# not present in my_set
# you will get an error.
# Output: KeyError

my_set.remove(2)

输出

{1, 3, 4, 5, 6}
{1, 3, 5, 6}
{1, 3, 5}
{1, 3, 5}
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 28, in <module>
KeyError: 2

同样，我们可以使用 pop() 移除并返回一个项目方法。

由于 set 是一种无序数据类型，因此无法确定将弹出哪个项目。这是完全任意的。

我们还可以使用 clear() 从集合中删除所有项目方法。

# initialize my_set
# Output: set of unique elements
my_set = set("HelloWorld")
print(my_set)

# pop an element
# Output: random element
print(my_set.pop())

# pop another element
my_set.pop()
print(my_set)

# clear my_set
# Output: set()
my_set.clear()
print(my_set)

print(my_set)

输出

{'H', 'l', 'r', 'W', 'o', 'd', 'e'}
H
{'r', 'W', 'o', 'd', 'e'}
set()

Python 集合操作

集合可用于执行数学集合运算，如并集、交集、差分和对称差分。我们可以使用运算符或方法来做到这一点。

让我们考虑以下两组的操作。

>>> A = {1, 2, 3, 4, 5}
>>> B = {4, 5, 6, 7, 8}

设置联合

<图>

A 的联合和 B 是两个集合中所有元素的集合。

使用 | 执行联合操作员。同样可以使用 union() 来完成方法。

# Set union method
# initialize A and B
A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# use | operator
# Output: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
print(A | B)

输出

{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

在 Python shell 上尝试以下示例。

# use union function
>>> A.union(B)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

# use union function on B
>>> B.union(A)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

设置交点

<图>

A 的交点和 B 是两个集合中共有的一组元素。

使用 & 执行交叉操作员。同样可以使用 intersection() 来完成方法。

# Intersection of sets
# initialize A and B
A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# use & operator
# Output: {4, 5}
print(A & B)

输出

{4, 5}

在 Python shell 上尝试以下示例。

# use intersection function on A
>>> A.intersection(B)
{4, 5}

# use intersection function on B
>>> B.intersection(A)
{4, 5}

设置差异

<图>

集合 B 的差异从集合 A (A - B ) 是一组仅在 A 中的元素但不在 B 中 .同样，B - A 是 B 中的一组元素但不在 A 中 .

使用 - 执行差异操作员。同样可以使用 difference() 来完成方法。

# Difference of two sets
# initialize A and B
A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# use - operator on A
# Output: {1, 2, 3}
print(A - B)

输出

{1, 2, 3}

在 Python shell 上尝试以下示例。

# use difference function on A
>>> A.difference(B)
{1, 2, 3}

# use - operator on B
>>> B - A
{8, 6, 7}

# use difference function on B
>>> B.difference(A)
{8, 6, 7}

设置对称差

<图>

A 的对称差和 B 是 A 中的一组元素和 B 但不在两者中（不包括交叉点）。

使用 ^ 进行对称差分操作员。同样可以使用 symmetric_difference() 方法完成 .

# Symmetric difference of two sets
# initialize A and B
A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {4, 5, 6, 7, 8}

# use ^ operator
# Output: {1, 2, 3, 6, 7, 8}
print(A ^ B)

输出

{1, 2, 3, 6, 7, 8}

在 Python shell 上尝试以下示例。

# use symmetric_difference function on A
>>> A.symmetric_difference(B)
{1, 2, 3, 6, 7, 8}

# use symmetric_difference function on B
>>> B.symmetric_difference(A)
{1, 2, 3, 6, 7, 8}

其他 Python 集合方法

设置方法有很多，其中一些我们在上面已经使用过了。以下是集合对象可用的所有方法的列表：

方法	说明
add()	向集合中添加一个元素
clear()	从集合中移除所有元素
复制()	返回集合的副本
差异（）	将两个或多个集合的差异作为新集合返回
difference_update()	从这个集合中移除另一个集合的所有元素
丢弃()	如果元素是成员，则从集合中删除它。（如果元素不在集合中，什么也不做）
intersection()	将两个集合的交集作为一个新集合返回
intersection_update()	用自己和另一个的交集更新集合
isdisjoint()	返回 `True` 如果两个集合有一个空交集
issubset()	返回 `True` 如果另一个集合包含这个集合
issuperset()	返回 `True` 如果这个集合包含另一个集合
pop()	移除并返回任意集合元素。引发 `KeyError` 如果集合为空
删除()	从集合中移除一个元素。如果元素不是成员，则引发 `KeyError`
对称差分（）	将两个集合的对称差作为新集合返回
对称差分更新()	用自己和另一个的对称差更新一个集合
联合()	返回新集合中的集合并集
更新()	用自己和其他人的并集更新集合

其他集合操作

设置会员测试

我们可以使用 in 测试一个项目是否存在于集合中关键字。

# in keyword in a set
# initialize my_set
my_set = set("apple")

# check if 'a' is present
# Output: True
print('a' in my_set)

# check if 'p' is present
# Output: False
print('p' not in my_set)

输出

True
False

遍历集合

我们可以使用 for 遍历集合中的每个项目循环。

>>> for letter in set("apple"):
...     print(letter)
...    
a
p
e
l

带集合的内置函数

all() 等内置函数 , any() , enumerate() , len() , max() , min() , sorted() , sum() 等通常与集合一起使用以执行不同的任务。

函数	说明
all()	返回 `True` 如果集合的所有元素都为真（或者集合为空）。
any()	返回 `True` 如果集合中的任何元素为真。如果集合为空，则返回 `False` .
枚举()	返回一个枚举对象。它包含集合中所有项目的索引和值。
len()	返回集合中的长度（项目数）。
max()	返回集合中最大的项目。
min()	返回集合中最小的项。
排序()	从集合中的元素返回一个新的排序列表（不对集合本身进行排序）。
sum()	返回集合中所有元素的总和。

Python Frozenset

Frozenset 是一个新的类，具有集合的特性，但它的元素一旦被赋值就不能改变。元组是不可变的列表，而frozensets 是不可变的集合。

可变的集合是不可散列的，因此它们不能用作字典键。另一方面，frozensets 是可散列的，可以用作字典的键。

可以使用 freezeset() 函数创建冻结集。

此数据类型支持 copy() 等方法 , difference() , intersection() , isdisjoint() , issubset() , issuperset() , symmetric_difference() 和 union() .作为不可变的，它没有添加或删除元素的方法。

# Frozensets
# initialize A and B
A = frozenset([1, 2, 3, 4])
B = frozenset([3, 4, 5, 6])

在 Python shell 上尝试这些示例。

>>> A.isdisjoint(B)
False
>>> A.difference(B)
frozenset({1, 2})
>>> A | B
frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 6})
>>> A.add(3)
...
AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

Python 字符串 Python字典

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