Python資料型別 - 集合

我們將來學習在Python中如何建立集合,以及如何增加和刪除其中的元素。

Info

集合包含了不重複以及沒有排序的元素。

集合是可變資料型別,所以你可以增加或者刪除集合中的元素。

建立集合:

集合可以通過大括號 {} 來建立,裡面的元素用逗號,來分開。你也可以通過Python的內建函式set()來建立集合。

集合中的元素可以為不同的資料型別,而且元素必須是不可變資料型別,比如,元組可以作為集合的元素,但是集合、列表或者字典就不能是集合的元素。

>>> x = {3, 5, 7, 2, 4, 5}		
>>> print(x)		#prints the set variable
{2, 3, 4, 5, 7}
>>> print(type(x))		#checking type of x
<class 'set'>

你可以通過 set() 函式 with empty parameters to create an empty list. If you write {} to create an empty object, it is interpreted as a dictionary:

>>> x = {}
>>> print(type(x))
<class 'dict'>

>>> x = set()
>>> print(type(x))
<class 'set'>

更新集合:

索引和切片操作不能用來更新集合中的元素,因為集合不是一個有序的資料型別。可以通過add() 方法來向集合中新增一個新元素,如果你想新增多個元素的話,可以使用update() 方法。

>>> s = {2, 4}
>>> print(s)
{2, 4}

>>> s.add(6)
>>> print(s)
{2, 4, 6}

>>> s.update([2, 4, 6])
>>> print(s)
{2, 4, 6}

>>> s.update([5,6], {7, 8, 9})
>>> print(s)
{2, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

刪除集合中的元素:

集合可以通過discard()remove()方法來刪除其中的某個元素。discard()remove()方法的差別在於當要去除的元素在集合中不存在時,discard()不會報錯,而remove() 會產生錯誤資訊。

>>> s = {2, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
>>> print(s)
{2, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

>>> s.discard(6)
>>> print(s)
{2, 4, 5, 7, 8, 9}

>>> s.remove(8)
>>> print(s)
{2, 4, 5, 7, 9}

>>> s.discard(6)		#no error
>>> s.remove(8)			#generated an error
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#18>", line 1, in <module>
    s.remove(8)
KeyError: 8

你可以通過pop()方法來刪除集合中的一個元素,但pop()方法刪除的元素可能是集合中的任意的一個元素。

>>> s = set("Python")
>>> s
{'o', 'n', 'h', 'P', 'y', 't'}
>>> s.pop()
o
>>> s.pop()
n
>>> s
{'h', 'P', 'y', 't'}
>>> s.clear()
>>> print(s)
set()

clear()方法是用來刪除集合中的所有元素。

>>> s = set("Python")
>>> s.clear()
>>> s
set()

集合的操作:

集合的操作方法包括以下幾種,比如 unionintersectiondifferencesymmetric_difference

假設你有下面兩個集合 xy:

>>> x = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
>>> y = {7, 8, 9, 10, 11, 12}

並集:

兩個集合的並集是包含兩集合中所有元素的集合,Python中可以使用 | 操作符或者 union() 方法來求兩集合的並集.

>>> print(x | y)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}

#using union() method on x
>>> x.union(y)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}
#union on y
>>> y.union(x)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}

交集:

兩個集合的並集是在兩集合中都有的元素的集合,Python中可以使用 & 操作符或者 intersection() 方法來求兩集合的交集。

>>> x = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
>>> y = {7, 8, 9, 2, 6, 1}
>>> print(x & y)
{1, 2, 6}

#using intersection() method on x
>>> x.intersection(y)
{1, 2, 6}
#intersection on y
>>> y.intersection(x)
{1, 2, 6}

差集:

集合xy的差集是元素在x中存在,而在y中不存在的元素的集合,比如,x - y中的元素在集合 x而不在集合y中。Python可以使用操作符 -或者 difference()方法來求差集。

>>> x = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
>>> y = {7, 8, 9, 2, 6, 1}
>>> print(x - y)
{3, 4, 5}

#using difference() method on x
>>> x.difference(y)
{3, 4, 5}
#diference on y
>>> y.difference(x)
{8, 9, 7}

對稱差集:

對稱差集是其中的元素不同時在兩個集合中出現的集合,Python求對稱差集可以使用^操作符或者symmetric_difference()方法。

>>> x = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
>>> y = {7, 8, 9, 2, 6, 1}
>>> print(x ^ y)
{3, 4, 5, 7, 8, 9}

#using symmetric_difference() method on x
>>> x.symmetric_difference(y)
{3, 4, 5, 7, 8, 9}
#symmetric_diference on y
>>> y.symmetric_difference(x)
{3, 4, 5, 7, 8, 9}

集合方法:

方法 描述
add() 增加一個元素到集合
clear() 清空整個集合
copy() 返回集合的拷貝(淺拷貝)
difference() 求差集
difference_update() 求差集並且將集合更新為該差集
discard() 從集合中刪除某一元素
intersection() 求交集
intersection_update() 求交集並且將集合更新為該交集
isdisjoint() 當兩個集合沒有交集時,返回 True
issubset() 當另外一個集合包含此集合時,返回 True
issuperset() 當該集合包含另外一個集合時,返回 True
pop() 從集合彈出一任意元素
remove() 從集合中刪除某一元素,假如集合中不存在該元素,報錯
symmetric_difference() 求對稱交集
symmetric_difference_update() 求對稱交集,並將該集合更新為此對稱交集
union() 求並集
update() 將集合更新為此集合和引數集合的並集

集合其他操作:

集合成員檢查:

可以使用 in 關鍵字來檢查某元素是否存在在集合中。

>>> s = set("Blue")
>>> print('o' in s)
False
>>> print('l' in s)
True

遍歷集合:

你可以通過 for 迴圈來遍歷集合。

>>> for i in set("Blue"):
    print(i)

B
l
u
e 

適用於集合的內建函式:

以下是Python中適用於集合的內建函式的列表

函式 描述
all() 如果集合中有所有元素為True返回True,當集合為空時,返回 True
any() 如果集合中有一個元素為True返回True,當集合為空時,返回 False
enumerate() 返回所有元素的索引和元素本身,索引和元素組成一個元組;最終返回的是一個 enumerate 型別。
len() 返回集合中的元素數目或者集合的長度
set() 定義一個集合
max() 返回集合中元素的最大值
min() 返回集合中元素的最小值
sorted() 返回一個包含集合所有元素的排序列表
sum() 返回集合中所有元素的總和

Python不可變集合:

不可變集合是一種特殊集合,它在被賦值後元素不能被更新和修改。不可變集合是不可變型別的集合。

集合是可變型別的,所以你無法把它作為詞典的鍵,但因為不可變集合是不可變型別的,所以它是可以作為字典的鍵的。

不可變集合可以用 frozenset() 來建立,fronzenset支援以下的方法:

  • copy()
  • difference()
  • intersection()
  • isdisjoint()
  • issubset()
  • issuperset()
  • symmetric_difference()
  • union()
>>> x = frozenset([2,6,3,9])
>>> y = frozenset([6,1,2,4])
>>> x.difference(y)
frozenset({9, 3})