《Python编程的术与道：Python语言入门》视频课程
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集合（Set）

一个集合是不同对象的无序的容器。 常见用途包括成员资格测试、从序列中删除重复项、以及数学运算，如交集，并集，差集等。

Python集合的重要属性如下：

• Sets are unordered – Items stored in a set aren’t kept in any particular order.
• Set items are unique – Duplicate items are not allowed.
• Sets are unindexed – You cannot access set items by referring to an index.
• Sets are changeable (mutable) – They can be changed in place, can grow and shrink on demand.

创建一个集合

可以通过将用逗号分隔的元素序列放在花括号{}中来创建集合。

set_of_shapes = {'circle','square','triangle'}
for shape in set_of_shapes:
    print(shape)

triangle
circle
square

set_of_shapes.add('polygon') 
print(set_of_shapes)

{'triangle', 'polygon', 'circle', 'square'}

集合不允许重复元素。 在创建集合时会自动将其删除。

# Example: Set removes duplicates

S = {'red', 'green', 'blue', 'red'}
print(S) # {'blue', 'green', 'red'}

{'blue', 'red', 'green'}

集合本身是可变的，但是它不能包含可变的对象。

例如：集合可以包含不可更改的对象，例如数字、字符串、元组等。

S = {1, 'abc', ('a', 'b'), True}

但是列表和字典是可变的，因此无法成为集合的元素。

# TypeError: unhashable type: 'list'
S = {[1, 2], {'a':1, 'b':2}}

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

<ipython-input-5-e6436edb64d7> in <module>
      1 # TypeError: unhashable type: 'list'
----> 2 S = {[1, 2], {'a':1, 'b':2}}


TypeError: unhashable type: 'list'

集合构造函数

也可以使用称为set()的类型构造函数来创建集合。

# Set of items in an iterable
S = set('abc')
print(S)    # {'a', 'b', 'c'}
# Set of successive integers
S = set(range(0, 4))
print(S)    # {0, 1, 2, 3}
# Convert list into set
S = set([1, 2, 3])
print(S)    # {1, 2, 3}

{'c', 'a', 'b'}
{0, 1, 2, 3}
{1, 2, 3}

将元素添加到集合

可以使用add()方法将单个元素添加到集合中。

#Example: Add ‘yellow’ to the set

S = {'red', 'green', 'blue'}
S.add('yellow')
print(S)    # {'blue', 'green', 'yellow', 'red'}

{'yellow', 'blue', 'red', 'green'}

可以使用update()方法将多个元素添加到集合中。

#Example: Add ‘yellow’ and ‘orange’ to the set

S = {'red', 'green', 'blue'}
S.update(['yellow', 'orange'])
print(S)    # {'blue', 'orange', 'green', 'yellow', 'red'}

{'yellow', 'blue', 'orange', 'red', 'green'}

从集合中删除元素

要从集合中删除单个元素，可使用remove()或discard()方法。

#Example: Remove ‘red’ from the set

S = {'red', 'green', 'blue'}
S.remove('red')
print(S)    # {'blue', 'green'}

{'blue', 'green'}

#Example: Remove ‘red’ from the set

S = {'red', 'green', 'blue'}
S.discard('red')
print(S)    # {'blue', 'green'}

{'blue', 'green'}

两种方法的工作原理完全相同。

唯一的区别是，如果指定的元素不存在于集合中：

• remove()方法抛出KeyError

• discard()方法什么也不做

pop()方法从集合中删除随机元素并返回它。

(The pop() method removes an arbitrary element from the set and returns the element removed.)

#Example: Remove random item from the set print returned value
S = {'red', 'green', 'blue'}
x = S.pop()
print(S)    
print(x)     

{'red', 'green'}
blue

set1 = set([9,4,5,2,6,7,1,8])
print(set1)
print(set1.pop())

{1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
1

set1 = set((6,3,1,7,2,9,8,0))
print(set1)
print(set1.pop())
print(set1)

{0, 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9}
0
{1, 2, 3, 6, 7, 8, 9}

a = set("abcdefg")
print(a.pop())
print(a)

g
{'e', 'f', 'c', 'a', 'b', 'd'}

a = set("abcdefg")
print(a.pop())
print(a)

g
{'e', 'f', 'c', 'a', 'b', 'd'}

b=set([43,54,2,67])
print(b.pop())
print(b)

67
{2, 43, 54}

如果集合为空，则pop()引发异常。

# KeyError: 'pop from an empty set'
S = set()
S.pop()

---------------------------------------------------------------------------

KeyError                                  Traceback (most recent call last)

<ipython-input-17-152353285b12> in <module>
      1 # KeyError: 'pop from an empty set'
      2 S = set()
----> 3 S.pop()


KeyError: 'pop from an empty set'

使用clear()方法从集合中删除所有元素。

# Example: Empty entire set

S = {'red', 'green', 'blue'}
S.clear()
print(S) # set()

set()

得到集合大小

要查找集合中有多少元素，可使用len()方法。

#Example: Find length of a set

S = {'red', 'green', 'blue'}
print(len(S))    # 3

3

遍历集合

要遍历集合的元素，可使用for循环。

#Example: Print each item in a set

S = {'red', 'green', 'blue'}
for item in S:
    print(item)
# blue green red

blue
red
green

检查元素是否存在于集合中

要检查集合中是否存在特定元素，可以在if语句中使用in和not in运算符

# Check for presence
S = {'red', 'green', 'blue'}
if 'red' in S:
    print('yes')

yes

# Check for absence
S = {'red', 'green', 'blue'}
if 'yellow' not in S:
    print('yes')

yes

集合操作

集合通常用于计算数学运算，例如交集，并集，差和对称差。

集合并集

可以使用union()方法或|运算符对两个或更多集合执行并集操作。

#Example:

A = {'red', 'green', 'blue'}
B = {'yellow', 'red', 'orange'}

# by operator
print(A | B)

{'blue', 'orange', 'yellow', 'red', 'green'}

# by method
print(A.union(B))

{'blue', 'orange', 'yellow', 'red', 'green'}

集合交集

可以使用intersection()方法或＆运算符在两个或多个集合上执行交集。

#Example:

A = {'red', 'green', 'blue'}
B = {'yellow', 'red', 'orange'}

# by operator
print(A & B)

{'red'}

# by method
print(A.intersection(B))

{'red'}

集合差集

可以使用difference()方法或-运算符来计算两个或多个集合之间的差集。

#Example:

A = {'red', 'green', 'blue'}
B = {'yellow', 'red', 'orange'}

# by operator
print(A - B)

# by method
print(A.difference(B))

{'blue', 'green'}
{'blue', 'green'}

集合对称差集(Symmetric Difference)

可以使用symmetric_difference()方法或^运算符来计算两个或多个集合之间的对称差集。

#Example:

A = {'red', 'green', 'blue'}
B = {'yellow', 'red', 'orange'}

# by operator
print(A ^ B)

{'yellow', 'orange', 'blue', 'green'}

# by method
print(A.symmetric_difference(B))

{'yellow', 'orange', 'blue', 'green'}