python学习笔记(7)——集合(set)

关键词#1.定义：无序不重复元素集, 基本功能包括关系测试和消除重复元素.

2.关键词：类似dict、只有key无value、常用于集合类数学运算、

3.创建

s=set()  #入参可以是list、tuple、str、甚至dict

示例：

>>> s=set([1,2,3])
>>> s
{1, 2, 3}
>>> s=set((1,2,3))
>>> s
{1, 2, 3}
>>> s=set('123')
>>> s
{'3', '2', '1'}
>>> s=set({'a':1,'b':2,'c':3})
>>> s
{'a', 'b', 'c'}
PS.
>>> s={}          #此方法py默认建立dict,而不是set
>>> type(s)
<class 'dict'>

4.集合添加、删除

添加=两种常用方法，分别是add和update。

add

>>> s=set('abc')
>>> s
{'a', 'b', 'c'}
>>> s.add('python')  #add方法：是把要传入的元素做为一个整个添加到集合中,入参限定每次一个
>>> s
{'python', 'a', 'b', 'c'}

update(1):拆分添加

>>> s=set('abc')
>>> s.update('python') #update方法：是把要传入的元素拆分，做为个体传入到集合中
>>> s
{'h', 'n', 'y', 't', 'b', 'o', 'p', 'a', 'c'}

update(2)：合并set

>>> set_1={1,2}
>>> set_2={'a','b'}
>>> set_3={'python','c#'}
>>> set_1.update(set_2,set_3)
>>> set_1
{1, 2, 'b', 'python', 'c#', 'a'}

常见错误

>>> s=set([1,2,3])
>>> s
{1, 2, 3}
>>> s.add([4,5])
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
>>>  #报错原因分析：在创建set时，入参可以是iterable，但创建完毕后，set内部元素的type是key,key不能是可变类型，如list,谨记！

>>> s=set('abc')
>>> s
{'a', 'b', 'c'}
>>> s.update('de')
>>> s
{'d', 'a', 'b', 'e', 'c'}
>>> s.update(('f','g'))
>>> s
{'a', 'g', 'e', 'd', 'b', 'f', 'c'}
>>> s.update([1,2,3])
>>> s     #update入参规则同add,因为它会打散入参格式，所以只需审查入参最小单位=非可变 即可.
{'a', 'g', 1, 2, 3, 'e', 'd', 'b', 'f', 'c'}
>>> s.update([1,2,[4,5]])   #此处入参最小单位除int类1,2外还有一个[4,5]是list类型，所以报错.
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
#set、dict类内部结构使用hash算法，遇到不可用hash算法类型入参即报错（unhashable）如list.

list/tuple/dict类均试验通过，唯独str解释不了，待查
>>> s=set([1,2])
>>> s
{1, 2}
>>> s.update('3,a,[4,5]')
>>> s
{1, 2, 'a', '4', '5', '[', '3', ']', ','}
#貌似update对入参type是str时，将其内部一切视为元素并打散，把[、]、逗号都认成元素.而当入参type是list、tuple却不会。

删除=s.discard(),s.pop(),s.remove() #del不支持set

>>> s={'Python','Java','C','C++','JavaScript','C#','Ruby','PHP','Objective-C'}
>>> s.remove('Java')
>>> s.remove('hello')     # remove() 入参不存在则报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>

>>> s.discard('hello')      #discard()入参不存在也不报错
>>>

>>> s.pop()     #pop()禁入参，随机删除并返回元素
'Ruby'
>>> s
{'C#', 'C++', 'Objective-C', 'PHP', 'C', 'Python', 'JavaScript'}

s.clear()清空set

>>> s
{'C#', 'C++', 'Objective-C', 'PHP', 'C', 'Python', 'JavaScript'}
>>> s.clear()
>>> s
set()

copy、issubset等等set函数用help(set.xx)查询语法规则，用dir(set)查询函数

5.set作为数学应用的函数&操作符方法

1.测试单个元素在集合内是否存在： inornot in

>>> s={1,2,3,4,5,'a','b','m','n'}
>>> 1 in s
True
>>> 7 in s
False
>>> 'c' not in s
True

2.测试两个集合是否包含，子集操作：``issubset/issuperset

issubset=测试目标set是否包含于入参
>>> s1={2,3}
>>> s2={1,2,3,4,5}
>>> s1.issubset(s2)
True
>>> s2.issubset(s1)
False

issuperset=测试目标set是否包含入参
>>> s1={1,2,3,4,5}
>>> s2={2,3}
>>> s1.issuperset(s2)
True

3.合并两个set并返回其并集set: set.union()

>>> s1={1,2,3,4,5}
>>> s2={2,3,7}
>>> s1.union(s2)
{1, 2, 3, 4, 5, 7}      #set为无序无重复集合，自动摒除重复元素
>>> s3=s1.union(s2)
>>> s3
{1, 2, 3, 4, 5, 7}
________________________________
操作符求并集:s1|s2
>>> s=s1|s2
>>> s
{1, 3, 4, 5, 6, 7}

4.交集：intersection()

>>> s1={1,3,4,5,7}
>>> s2={3,4,6}
>>> s1.intersection(s2)
{3, 4}
______________________________
操作符求交集：s1&s2
>>> s1&s2
{3, 4}

5.其他:difference() 相当于'差集'运算符

>>> s1={1,2,3,4,5}
>>> s2={2,4,6,8}
>>> s1.difference(s2)   #s1中异于s2的元素集合
{1, 3, 5}
______________________________
#difference()=s1-s2  (差集操作符)：相当于s1中减去s1&s2
>>> s1-s2
{1, 5, 7}

symmetric_difference()：对称差集

>>> s1={1,2,3,4,5}
>>> s2={2,4,6,8}
>>> s1.symmetric_difference(s2)
{1, 3, 5, 6, 8}
_____________________________
操作符：s1^s2  #对称差集，相当于s1|s2-s1&s2
>>> s1^s2
{1, 3, 5, 6, 8}

目标	函数	操作符	解释
x ⊆ y	x.issubset(y)
x ⊇ y	x.issuperset(y)
并集∪	x.union(y)	x|y
交集∩	x.intersection(y)	x&y
差集	x.difference(y)	x-y	x-x&y
对称差集	x.symmentric_difference(y)	x^y	x|y-x&y

6.set遍历

#基本遍历法同list
s={1, 2, 'd', 'a', '4', 'c', '5'}
for i in s:
	print(i)
______________________________
#idx表示集合中元素i的索引
s={1, 2, 'd', 'a', '4', 'c', '5'}
for idx, i in enumerate(s):
	print(idx,i)

7. frozenset([iterable]) 冻结集合（元素不可变）

#区别于set，frozenset无法用s={}创建
>>> frozenset(['a','b','c'])
frozenset({'a', 'b', 'c'})

PS.关于set的几个陷阱

1.数学应用时的左右数比较结果'格式'：set | ^ & frozenset

#当左右set类型不一致，结果格式以‘左’为准
>>> s={1,2,3,4,5,6}
>>> f=frozenset([1,3,5])
>>> s|f
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
>>> s&f
{1, 3, 5}
>>> s^f
{2, 4, 6}   #几个运算符的结果全为set

#同样的运算过程，结果'格式'完全不同
>>> f|s
frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 6})
>>> f&s
frozenset({1, 3, 5})
>>> f^s
frozenset({2, 4, 6})