Python基础:05集合类型
Python中,集合对象是一组无序排列的可哈希的值。所以集合成员可以做字典中的键。集合中的元素都是唯一的。
集合(sets)有两种不同的类型,可变集合(set) 和 不可变集合(frozenset)。对可变集合(set),可以添加和删除元素,对不可变集合(frozenset)则不允许这样做。
请注意,可变集合(set)不是可哈希的,因此既不能用做字典的键也不能做其他集合中的元素。不可变集合(frozenset)则正好相反,即,他们有哈希值,能被用做字典的键或是作为集合中的一个成员。
一:创建集合类型
集合与列表( [ ] )和字典( { } ) 不同,没有特别的语法格式。集合的工厂方法 set() 和 frozenset(),是创建集合的唯一方法:
>>> s = set('cheeseshop')
>>> s
set(['c', 'e', 'h', 'o', 'p', 's']) #注意,只有一个'e' >>> t = frozenset('bookshop')
>>> t
frozenset(['b', 'h', 'k', 'o', 'p', 's'])
二:访问集合中的值
集合不支持索引访问:
>>> asd
set(['a', 'c', 'b', 'e', 'd']) >>> asd[1]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in<module>
TypeError: 'set' object does not supportindexing
可以遍历查看集合成员或检查某项元素是否是一个集合中的成员:
>>> for i in s:
... print i
...
c
e
h
o
p
s
三:更新集合
用各种集合内建的方法和操作符添加和删除集合的成员:
>>> s.add('z')
>>> s
set(['c', 'e', 'h', 'o', 'p', 's', 'z'])
>>> s.update('pypi')
>>> s
set(['c', 'e', 'i', 'h', 'o', 'p', 's','y', 'z'])
>>> s.remove('z')
>>> s
set(['c', 'e', 'i', 'h', 'o', 'p', 's','y'])
>>> s -= set('pypi')
>>> s
set(['c', 'e', 'h', 'o', 's'])
只有可变集合能被修改。试图修改不可变集合会引发异常:
>>> t.add('z')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in?
AttributeError: 'frozenset' object has noattribute 'add'
四:集合类型操作符
1:标准类型操作符,适合所有的集合类型
成员关系(in, not in):
>>> s = set('cheeseshop')
>>> t = frozenset('bookshop')
>>> 'k' in s
False >>> 'k' in t
True >>> 'c' not in t
True
集合等价/不等价
等价/不等价被用于在相同或不同的集合之间做比较。两个集合相等是指,对每个集合而言,当且仅当其中一个集合中的每个成员同时也是另一个集合中的成员。集合等价/不等价与集合的类型或集合成员的顺序无关,只与集合的元素有关。
>>> s == t
False >>> s != t
True >>> u = frozenset(s)
>>> s == u
True >>> set('posh') == set('shop')
True
子集/超集
用比较操作符检查某集合是否是其他集合的超集或子集。“小于”符号( <, <= )用来判断子集,“大于”符号( >, >= )用来判断超集。
>>> set('shop') <set('cheeseshop')
True >>> set('bookshop') >=set('shop')
True
2:集合类型操作符,适合所有的集合类型
联合( | )
两个集合的联合是一个新集合,该集合中的每个元素都至少是其中一个集合的成员。联合符号有一个等价的方法:union().
>>> s | t
set(['c', 'b', 'e', 'h', 'k', 'o', 'p','s'])
交集( & )
两个集合的交集是一个新集合,该集合中的每个元素同时是两个集合中的成员,交集符号有一个等价的方法:intersection().
>>> s & t
set(['h', 's', 'o', 'p']
差补/相对补集( – )
两个集合(s和t)的差补或相对补集是指一个集合C,该集合中的元素,只属于集合s,而不属于集合t。差符号有一个等价的方法:difference().
>>> s - t
set(['c', 'e'])
对称差分( ^ )
两个集合(s和t)的对称差分是指另外一个集合C,该集合中的元素,只能是属于集合s 或者集合t的成员,不能同时属于两个集合。对称差分有一个等价的方法:symmetric_difference().
>>> s ^ t
set(['k', 'b', 'e', 'c'])
混合集合类型操作
上面的示例中,左边的s是可变集合,而右边的t是一个不可变集合.使用集合操作运算符所产生的仍然是可变集合,但是如果左右操作数的顺序反过来,结果就不一样了。
如果左右两个操作数的类型相同,则所产生的结果类型是相同的,但如果左右两个操作数的类型不相同,则所产生的结果类型与左操作数的类型相同。
还要注意,加号不是集合类型的运算符:
>>> t | s
frozenset(['c', 'b', 'e', 'h', 'k', 'o','p', 's'])
>>> t ^ s
frozenset(['c', 'b', 'e', 'k'])
>>> t - s
frozenset(['k', 'b'])
>>> v = s + t
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in?
TypeError: unsupported operand type(s) for+: 'set' and 'set'
>>> v = s | t
>>> v
set(['c', 'b', 'e', 'h', 'k', 'o', 'p','s'])
>>> len(v)
8
>>> s < v
True
3 集合类型操作符,仅适用于可变集合
(Union)Update ( |= )
这个更新方法从已存在的集合中添加(可能多个)成员,此方法和update()等价.
>>> s = set('cheeseshop')
>>> s |= set('pypi')
>>> s
set(['c', 'e', 'i', 'h', 'o', 'p', 's','y'])
保留/交集更新( &= )
保留(或交集更新)操作保留与其他集合的共有成员。此方法和intersection_update()等价.
>>> s = set(u)
>>> s &= set('shop')
>>> s
set(['h', 's', 'o', 'p'])
差更新 ( -= )
对集合s和t 进行差更新操作s-=t,差更新操作是集合s去除掉集合t中元素。此方法和difference_update()等价.
>>> s = set(u)
>>> s -= set('shop')
>>> s
set(['c', 'e'])
对称差分更新( ^= )
对集合s和t 进行对称差分更新操作(s^=t),对称差分更新操作会返回一个集合,该集合中的成员仅是原集合s 或仅是另一集合t 中的成员。此方法和symmetric_difference_update()等价.
>>> s = set(u)
>>> t = frozenset('bookshop')
>>> s ^= t
>>> s
set(['c', 'b', 'e', 'k'])
五:集合类型内建方法
1:适于所有集合的方法
已看到很多和内建方法等价的操作符,如下表:
方法名称 |
操作 |
s.issubset(t) |
如果s是t的子集,则返回True,否则返回False |
s.issuperset(t) |
如果t是s的超集,则返回True,否则返回False |
s.union(t) |
返回一个新集合,该集合是s和t的并集 |
s.intersection(t) |
返回一个新集合,该集合是s和t的交集 |
s.difference(t) |
返回一个新集合,该集合是s的成员,但不是t的成员 |
s.symmetric_difference(t) |
返回一个新集合,该集合是s或t的成员,但不是s和t共有的成员 |
s.copy() |
返回一个新集合,它是集合s的浅复制 |
内建方法copy()没有等价的操作符。copy()方法比用像set(),frozenset(),这样的工厂方法复制对象的副本要快。
2:仅适用于可变集合的方法
方法名 |
操作 |
s.update(t) |
用t中的元素修改s, s现在包含s或t的成员 |
s.intersection_update(t) |
s中的成员是共同属于s和t的元素。 |
s.difference_update(t) |
s中的成员是属于s但不包含在t中的元素 |
s.symmetric_difference_update(t) |
s中的成员更新为那些包含在s或t中,但不是s和t共有的元素 |
s.add(obj) |
在集合s中添加对象obj |
s.remove(obj) |
从集合s中删除对象obj;如果obj不是集合s中的元素,将引发KeyError错误 |
s.discard(obj) |
如果obj是集合s中的元素,从集合s中删除对象obj; |
s.pop() |
删除集合s中的任意一个对象,并返回它 |
s.clear() |
删除集合s中的所有元素 |
新的方法有 add(), remove(), discard(), pop(), clear(). 这些接受对象的方法,参数必须是可哈希的。
3:操作符和内建方法比较
很多内建的方法几乎和操作符等价。我们说"几乎等价",意思是它们间是有一个重要区别:当用操作符时,操作符两边的操作数必须是集合。 在使用内建方法时,对象也可以是迭代类型的。
4:总结
所有集合类型
len(s) |
集合基数: 集合s中元素的个数 |
|
set([obj]) |
可变集合工厂函数:obj 必须是支持迭代的,由obj 中的元素创建集合,否则创建一个空集合。 |
|
frozenset([obj]) |
不可变集合工厂函数:执行方式和set()方法相同,但它返回的是不可变集合 |
|
obj in s |
成员测试:obj 是s 中的一个元素吗? |
|
obj not in s |
非成员测试:obj 不是s 中的一个元素吗? |
|
s == t |
等价测试: 测试s 和t 是否具有相同的元素? |
|
s != t |
不等价测试: 与==相反 |
|
s.issubset(t) |
s < t |
(严格意义上)子集测试; s != t 而且s 中 所 有的元素都是t 的成员 |
s <= t |
子集测试(允许不严格意义上的子集): s 中所有的元素都是t 的成员 |
|
s.issuperset(t) |
s > t |
(严格意义上)超集测试: s != t 而且t 中所有的元素都是s 的成员 |
s >= t |
超集测试(允许不严格意义上的超集):t中所有的元素都是s的成员 |
|
s.union(t) |
s | t |
合并操作:s或t中的元素(返回新集合) |
s.intersection(t) |
s & t |
交集操作:s和t中的元素(返回新集合) |
s.difference(t) |
s - t |
差分操作: s 中的元素,而不是t 中的元素(返回新集合) |
s.symmetric_difference(t) |
s ^ t |
对称差分操作:s 或t 中的元素,但不是s和t 共有的元素(返回新集合) |
s.copy() |
复制操作:返回s的(浅复制)副本 |
仅用于可变集合
s.update(t) |
s |= t |
(Union) 修改操作: 将t中的成员添加到s |
s.intersection_update(t) |
s &= t |
交集修改操作: s 中仅包括s 和t 中共有的成员 |
s.difference_update(t) |
s -= t |
差修改操作: s 中包括仅属于s 但不属于t 的成员 |
s.symmetric_difference_update(t) |
s ^= t |
对称差分修改操作: s 中包括仅属于s 或仅属于t 的成员 |
s.add(obj) |
加操作: 将obj 添加到s |
|
s.remove(obj) |
删除操作: 将obj 从s 中删除;如果s 中不存在obj,将引发KeyError |
|
s.discard(obj) |
丢弃操作: remove()的友好版本,如果s中存在obj,从s中删除它 |
|
s.pop() |
Pop 操作: 移除并返回s中的任意一个元素 |
|
s.clear() |
清除操作: 移除s 中的所有元素 |
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