詳細介紹Python中的set集合

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Python中的set集合

一、集合是什麼？

集合是什麼呢？相信讀者朋友們哪怕是沒有用過集合這個數據類型。也一定在數學課堂上聽過集合這個名詞。數學中的集合是一個基本概念，說白瞭一堆不重復的數字可以組成一個集合。回到Python中集合的數據類型，它可以用來存放多個不重復的數據，並且這些數據的數據類型是不可變類型。這些不可變類型包括數字，字符串，元組。也就是說可變的數據類型如列表，字典是不能作為集合的元素的。
Python中的集合分為兩種，一種是set類型的集合，另一種是fronzenset類型的集合。這兩種類型的集合的區別是：set集合可變，即可以添加，刪除集合內部的元素，而fronzenset集合則不可變。即不能添加，刪除集合內部的元素。
set集合的定義是{element1,element2,...,elementn}， 其中，element1~elementn表示集合中的元素，個數沒有限制。每個元素都是唯一的。

二、set集合怎麼用？

1、創建set集合

創建set集合的方式有兩種：
第一種：通過{}方式創建，其語法格式是：{element1,element2,...,elementn}
第二種：通過set 函數, 其語法格式是:set(iterable) 其中iterable不傳的話，則會創建一個空的set對象。傳入的iterable必須是可以遍歷的序列，例如字符串，列表等。舉個例子：

set_demo = {'1', 2, ('碼農', '飛哥')}
print(set_demo)
list = [1, 'test', 1, ('碼農', '飛哥')]
print('列表list結果=', list)
set_demo1 = set(list)
print('生成的set結果=', set_demo1)

運行結果是：

{2, ('碼農', '飛哥'), '1'}
列表list結果= [1, 'test', 1, ('碼農', '飛哥')]
生成的set結果= {1, ('碼農', '飛哥'), 'test'}

可以看到列表list中哪怕有兩個1元素，但是生成set集合之後還是隻有一個1元素，也就是說在集合中值相同的元素隻會存儲一遍。

2、刪除set集合

刪除set集合可以通過del(setname)函數來刪除，setname是要刪除的set集合名稱。

3、訪問set集合元素

由於集合中的元素是無序的，因此五香向列表那樣使用下標訪問元素，Python中，訪問集合元素最常用的方法是使用循環，將集合中的元素逐一讀取出來。

set_demo = {'1', 2, ('碼農', '飛哥')}
for value in set_demo:
    print(value)

運行結果是：

2

('碼農', '飛哥')

1

元素的輸出也是無序的。

4、刪除集合中的元素

刪除集合中的元素的方式有兩種：
第一種：通過remove()方法，其語法結構是：setname.remove(element),其中，setname為待操作的set集合，element為需要刪除的元素，如果刪除失敗的話則會報KeyError錯誤。
第二種：通過discard()方法，其使用跟remove()方法一致，隻是如果刪除元素失敗的話不會報錯。

set_demo = {'1', 2, ('碼農', '飛哥')}
set_demo.remove('1')
print('刪除元素1之後的集合=', set_demo)
set_demo.discard('5')
print('刪除元素5之後的集合=', set_demo)

運行結果是：

刪除元素1之後的集合= {2, ('碼農', '飛哥')}
刪除元素5之後的集合= {2, ('碼農', '飛哥')}

5、向集合中添加元素

通過add函數可以向集合中添加元素，其語法結構是：setname.add(element)，其中setname是待操作的set集合，element是待添加的元素，隻能添加不可變的元素，例如：數字，元組或者字符串，不能添加列表，字典，set集合這類可變的數據。
舉個例子:

set_demo.add('6')
print('添加元素6之後的結果是=', set_demo)

運行結果是：

添加元素6之後的結果是= {2, '6', ('碼農', '飛哥')}

三、set集合的交並補

在數學中集合是有交集並集和補集的。Python中的集合也是有這些概念的。

1、交集

通過&連接兩個set集合就能生成一個新的集合，新集合取兩個原集合的公共元素。

2、並集

通過|連接兩個set集合就能生成一個新的集合，新集合取兩個原集合的全部元素。

3、差集

通過-連接兩個set集合就能生成一個新的集合，新集合取一個集合中有而另一個集合中沒有的元素。

舉個栗子：

set_demo = {1, 3, 5, 6}
set_demo1 = {2, 4, 6}
print("取交集的結果=", set_demo & set_demo1)
print("取並集的結果=", set_demo | set_demo1)
print("取差集的結果=", set_demo - set_demo1)

運行結果是

取交集的結果= {6}
取並集的結果= {1, 2, 3, 4, 5, 6}
取差集的結果= {1, 3, 5}

四、set中的其他方法

通過dir(set)可以查看set集合中的所有方法。一共有如下方法：

['__and__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__iand__', '__init__', '__init_subclass__', '__ior__', '__isub__', '__iter__', '__ixor__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__or__', '__rand__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__ror__', '__rsub__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__xor__', 'add', 'clear', 'copy', 'difference', 'difference_update', 'discard', 'intersection', 'intersection_update', 'isdisjoint', 'issubset', 'issuperset', 'pop', 'remove', 'symmetric_difference', 'symmetric_difference_update', 'union', 'update']

方法的命名比較規范，按照英文名都能猜測出方法的作用，在此就不在贅述每個方法的含義瞭。直接舉例說明下：

set_demo = {1, 3, 5, 6}
set_demo1 = {2, 4, 6}
set_demo.update({12, (2, 3)})
print('set_demo調用update方法之後', set_demo)
set_demo = {1, 3, 5, 6}
print('set_demo調用union方法之後', set_demo.union(set_demo1))
print('set_demo調用difference方法之後', set_demo.difference(set_demo1))
print('set_demo調用__sub__方法之後', set_demo.__sub__(set_demo1))

運行結果是：

set_demo調用update方法之後 {1, 3, (2, 3), 5, 6, 12}
set_demo調用union方法之後 {1, 2, 3, 4, 5, 6}
set_demo調用difference方法之後 {1, 3, 5}
set_demo調用__sub__方法之後 {1, 3, 5}

五、frozenset 集合

frozenset集合是set集合的不可變版本，與set集合相比，frozenset集合中的元素不可變，也就是沒有添加元素，刪除元素的方法。
創建一個frozenset集合的方式是通過frozenset()方法。 其語法格式是:frozenset(iterable) 其中iterable不傳的話，則會創建一個空的set對象。傳入的iterable必須是可以遍歷的序列，例如字符串，列表等。

frozenset_demo = frozenset(list)
print("frozenset_demo的類型是=", type(frozenset_demo))
print("frozenset_demo的結果=", frozenset_demo)

運行結果是：

frozenset_demo的類型是= <class 'frozenset'>
frozenset_demo的結果= frozenset({('碼農', '飛哥'), 1, 'test'})

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