Python 集合 Set

说明

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集合（set）是存放无顺序无索引内容的容器。在 Python 中，集合用花括号{} 编写。我们用集合可以消除重复的元素，也可以用它作交、差、并、补等数学运算。集合本质是字典的键，不重复。

结构和定义

集合里不能有列表、集合、字典等可变的内容。无法更改集合里的元素，但可以添加新元素。

s = {'5元', '10元', '20元'} # 定义集合
s = set() # 空集合
s = set([1,2,3,4,5]) # {1, 2, 3, 4, 5} 使用列表定义
s = {1, True, 'a'}
s = {1, 1, 1} # {1} 去重
type(s) # set 类型检测

我们不能使用 {} 语法创建空集，因为它会创建一个空字典。要创建一个空集，我们使用 set()。

定义集合时的每个元素必须是不可变对象，如列表作为元素时会报错：

{[1,2], 2}
# TypeError: unhashable type: 'list'

访问

集合没有顺序没有索引，所以无法指定位置去访问，但可以用遍历的方式进行读取。

s = {'a', 'b', 'c'}
for i in s:
    print(i)

# b
# c
# a

运算操作

判断是否有某个元素：

s = {'a', 'b', 'c'}
'a' in s # True

添加元素：

s = {'a', 'b', 'c'}
s.add(2) # {2, 'a', 'b', 'c'}
s.update([1,3,4]) # {1, 2, 3, 4, 'a', 'b', 'c'}

删除清空元素：

s = {'a', 'b', 'c'}
s.remove('a') # {'b', 'c'} 删除不存在的会报错
s.discard('3') # 删除一个元素，无则忽略不报错
s.clear() # set() 清空

函数

支持关于容器类型的一些通用操作：

s = {'a', 'b', 'c'}
len(s) # 3 长度
max(s) # 'c' 最大值
min(s) # 'a' 最小值
any(s) # True 是否有一真
all(s) # True 是否全真
sorted(s) # ['a', 'b', 'c'] 返回排序后的列表
s.pop() # 'b' 删除最后一个，因为无序所以随机
s2 = s.copy() # 深拷贝, s 变化不影响 s2

集合推导式

{i**2 for i in range(1,4)}
# {1, 4, 9}

my_list = [1, 2, 3]
{i**2 for i in my_list}
# {1, 4, 9}

数学集合运算

二元操作：

交集 & : x&y，返回一个新的集合，包括同时在集合 x 和y中的共同元素。
并集 | : x|y，返回一个新的集合，包括集合 x 和 y 中所有元素。
差集 - : x-y，返回一个新的集合，包括在集合 x 中但不在集合 y 中的元素。
补集 ^ : x^y，返回一个新的集合，包括集合 x 和 y 的非共同元素。

举例：

s1 = {1,2,3}
s2 = {2,3,4}

s1 & s2 # {2, 3} 交集
s1.intersection(s2) # {2, 3} 交集
s1.intersection_update(s2) # {2, 3} 交集, 会覆盖 s1

s1 | s2  # {1, 2, 3, 4} 并集
s1.union(s2) # {1, 2, 3, 4} 并集

s1.difference(s2) # {1} 差集
s1.difference_update(s2) # {1} 差集, 会覆盖 s1

s1.symmetric_difference(s2) # {1, 4} 交集之外

s1.isdisjoint(s2) # False 是否没有交集
s1.issubset(s2) # False s2 是否 s1 的子集
s1.issuperset(s2) # False s1 是否 s2 的超集, 即 s1 是否包含 s2 的所有元素

更多操作，可以查看 set() 中的介绍。

冻结的集合 frozenset

frozenset() 返回一个冻结的集合，冻结后集合不能再添加或删除任何元素。关于它的操作可以查看 set() 中的介绍。