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Python 集合

news 来源：原创 2024/5/17 11:34:38

Python 集合

1.集合及基本操作
- 1.1 创建集合
- 1.2 利用集合去重
- 1.3 交集、并集、差集和补集
2.集合的常用方法
- 2.1 添加元素
- 2.2 删除元素
- 2.3 集合推导式
3.组合数据类型比较

1.集合及基本操作

集合类型与数学中集合的概念是一致的。它是由 0 个或多个唯一的、不可变的元素构成的无序组合。和字典一样，集合也是通过一对花括号{}来标识的。

集合中的元素是不可重复的，常常用于检查某个元素是否存在。

集合的元素不能是可变类型，例如列表、字典或者集合本身。

虽然集合中的元素必须是不可变类型，但是集合本身是可变的，可以添加、删除和清空集合元素。

1.1 创建集合

可以使用set()函数创建一个集合，或者用花括号将一系列以逗号隔开的元素包裹起来创建。

language = set(['C', 'C++', 'Java', 'Python'])
print(language)

在 Python 中使用{}创建的是空字典，而不是空集合。创建空集合应该使用set()函数。

print(type({}))

1.2 利用集合去重

集合的重要特征之一就是元素不重复。因此，当使用set()函数将其他可迭代对象转换为集合时，该函数会自动过滤掉重复元素。

print(set('我是小嗷犬，喜欢嗷嗷嗷'))

1.3 交集、并集、差集和补集

除了判断成员资格和去重外，集合还有四个常用的操作：交集（&）、并集（|）、差集（–）、补集（^），操作逻辑与数学定义相同。A、B 两个集合的运算示意图如图所示，阴影部分是运算结果。

language1 = {'C', 'C++', 'Java', 'Python'}
language2 = {'C', 'C++', 'C#', 'Golang'}
print(language1 | language2)
print(language1 - language2)
print(language1 & language2)
print(language1 ^ language2)

2.集合的常用方法

集合也可以通过内置函数len()得到元素个数，通过in检查某个元素是否存在，通过copy()方法复制集合。除此之外，还有一些特有的方法，如表所示。

函数或方法	描述
S.add(x)	如果数据项x不在集合S中，将x增加到s
S.clear()	移除S中所有数据项
S.copy()	返回集合S的一个拷贝
S.pop()	随机返回集合S中的一个元素，如果S为空，产生KeyError异常
S.discard(x)	如果x在集合S中，移除该元素；如果x不在，不报错
S.remove(x)	如果x在集合S中，移除该元素；不在,产生KeyError异常
S.isdisjoint(T)	如果集合S与T没有相同元素，返回True
len(S)	返回集合S元素个数
x in S	如果x是S的元素，返回True，否则返回False
x not in S	如果x不是S的元素，返回True，否则返回False

2.1 添加元素

与列表、字典一样，集合是可变类型。可以往集合中添加元素。通过集合的add()方法来实现。如果元素本身在集合中，则不添加。

language = {'C', 'C++', 'Java', 'Python'}
language.add('C')
print(language)
language.add('C#')
print(language)

2.2 删除元素

集合中有pop()、discard()和remove()多个删除元素的方法。

language = {'C', 'C++', 'Java', 'Python'}
language.pop()
print(language)
language.discard('C#')
print(language)
language.remove('C++')
print(language)
language.remove('C#')

2.3 集合推导式

与字典推导式类似，集合推导式使用的也是花括号{}。不同的是，集合推导式在for关键字前的表达式结果是一个元素，而不是键值对。语法形式如下：

{expression for item in iterable if condition}

l = ['C', 'C++', 'Java', 'Python']
language = {i for i in l if len(i) > 2}
print(language)

3.组合数据类型比较

到目前为止，我们已经学习了 Python 中常见的几种组合数据类型：字符串、列表、元组、字典和集合，如表所示。它们之间有许多的相同点和不同点。

类型	标识符	可变	有序	元素
字符串	''或""	$\times$	$\checkmark$	字符
列表	[ ]	$\checkmark$	$\checkmark$	任意类型
元组	()	$\times$	$\checkmark$	任意类型
字典	{}	$\checkmark$	$\times$	键值对，键为不可变类型且不重复
集合	{}	$\checkmark$	$\times$	任意不可变类型，不重复