什么是集合?

集合(set)是一种可变无序不重复的序列。

集合是python的序列之一,集合没有列表(list)、元组(tuple)和字典(ditc)常见。但是有时候也有奇效。

我们先来看个集合的例子:

>>> s = {'b', 'x', 'a'}
>>> type(s)
# <class 'set'>

s = {'b', 'x', 'a'}就是一个集合(set),数据类型就是set。

我们可以仔细观察一下集合(set)的形态:

  • 以逗号分隔元素,类似列表(list)和元组(tuple);
  • 以大括号{}进行约束并且其无序的特性,类似字典(dict);
  • 无序的特性,类似字典(dict);
  • 不重复,类似字典中的键。

可以简单的理解为就是没有值(value)的字典(dict)。

当然这是我说的,不够准确,被人骂了不要来找我!

接下来我们来看下集合的基本操作。

集合的创建

我们看如何创建集合:

  1. 创建一个空的集合;

    空集合的创建不能用以下这种形式
>>> s = {}                # 这是一个空字典,不是空集合
>>> type(s)
# <class 'dict'>

那要如何创建一个空的集合呢?

>>> s = set()               # 这是一个空字典,不是空集合
>>> s
# set()
>>> type(s)
# <class 'set'>

我们可以看到要创建一个空集合,要使用s = set()这种方式。

  1. 创建非空的集合;

set()可以将任意一种序列变成集合

# 列表
>>> li = ['a', 'b', 'c']
>>> set(li)
# {'b', 'c', 'a'} # 元组
>>> t = (1,2,3)
>>> set(t)
# {1, 2, 3} # 字典
>>> d = {'x':1,'y':2}
>>> set(d)
# {'y', 'x'} # 字符串
>>> set('python')
# {'y', 'p', 'n', 'h', 't', 'o'}
  1. 利用集合的不重复状态,进行序列的去重
# 有重复元素的列表
>>> li = ['a', 'b', 'c', 'a', 'c']
>>> s = set(li)
# {'b', 'c', 'a'} # 如果想去重后依然是列表,转换一下
>>> li = list(set(li))
>>> li.sort()
>>> li
# ['a', 'b', 'c']

集合元素的添加、删除

  1. 集合元素的添加有两种常用方法,分别是add和update

add方法类似于列表(list)中的append方法,在末尾添加元素

>>> s = {'b', 'c', 'a'}
>>> s.add('abc') #这里会把'abc'当成一个字符串
>>> s
# {'b', 'c', 'abc', 'a'}

集合中的元素不能是列表(list)、字典(dict)

>>>s = {'b', 'c', 'a'}
>>> s.add([1,2])
TypeError: unhashable type: 'list' >>> s.add({'x':1,'y':2})
TypeError: unhashable type: 'dict'

update方法类似于列表相加,其中update的参数为序列。也就是把序列中的所有元素全部无序并排重后加入到集合中。

>>> s = {'b', 'c', 'a'}
>>> s.update('xyz') #这里会把'xyz'当成序列来处理,'x','y','z'分别是三个元素
>>> s
# {'y', 'c', 'z', 'b', 'x', 'a'}
  1. 集合元素的删除方法

集合删除操作方法有两种:

s.remove('e'):删除匹配的元素

s.pop():删除第一个元素,无法指定index,因为集合没有index

# remove
>>> s = {'b', 'c', 'a'}
>>> s.remove('a')
>>> s
# {'b', 'c'} # pop
>>> s = {'b', 'c', 'a'}
>>> s.pop()
# 'b'
>>> s
# {'c', 'a'}

集合的交集、合集(并集)、差集

通过集合的交集、合集(并集)、差集可以很方便的处理一些列表(list)

  1. 交集:

交集,符号“&”,表示两个集合中相同的元素部分组成新的集合

# 交集 &
>>> a = set(['a', 'b', 'c'])
>>> b = set(['b','d','e'])
>>> a & b
# {'b'}
  1. 合集(并集)

合集(并集),符号“|”,表示两个集合组合成一个不重复的新集合(也就是重复部分会进行排重)

# 合集(并集) |
>>> a = set(['a', 'b', 'c'])
>>> b = set(['b','d','e'])
>>> a | b
# {'e', 'd', 'c', 'b', 'a'}
  1. 差集、相对补集

差集、相对补集, 符号“-”,如果 a - b 表示a集合中没有在b集合中存在的元素,反之 b - a 表示b集合中没有在a集合中存在的元素。可以用于取两个集合中不相同的元素。

# 合集(并集) |
>>> a = set(['a', 'b', 'c'])
>>> b = set(['b','d','e'])
>>> a - b
# {'c', 'a'}
>>> b - a
# {'e', 'd'}
  1. 其他

除开上面集中集合外,还有类似与列表(list)中的一些操作,如in,not in,!=,==等

# 不等于 !=
>>> a != b
# True # 等于 ==
>>> a == b
# False # 包含 in
>>> a in b
# False # 不包含 not in
>>> a not in b
# True

通过集合,我们可以方便快速的处理各种序列中的一些特殊操作。

  1. 排重,如果序列中存在重合的元素,可以通过集合方便的去重;
  2. 取两个序列中相同的元素,通过将序列转换为集合后,取交集即可;
  3. 将两个序列合并,并且元素不重复,通过合集即可;
  4. 取两个序列中不相同的部分,用差集即可。

本节练习:

  1. 将列表 [5, 6, 7, 4, 5, 7] 中重复的元素去掉
  2. 求列表[2, 3, 5, 7, 9]和[2, 4, 5, 9, 8] 中的相同元素和不同元素

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