【Python之旅】第二篇（七）：集合-阿里云开发者社区

【Python之旅】第二篇（七）：集合

2016-05-10 1890

版权

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简介：

说明：

·类似于数学中学的集合，Python中的集合可以实现去重的功能，通过set()函数来实现：

·sets支持x in set, len(set)和 for x in set；

·作为一个无序的集合，sets 不记录元素位置或者插入点，因此，sets不支持indexing, slicing,或其它类序列（sequence-like）的操作；

·学习集合，主要是学习集合的一系列标准操作：集合创建、集合添加、集合删除、交并差集等；

1.创建集合：set()

 
  
    
      
      
        >>> a = range(
        10
        ) 
       

        >>> a
       
 
        [
        0
        , 
        1
        , 
        2
        , 
        3
        , 
        4
        , 
        5
        , 
        6
        , 
        7
        , 
        8
        , 
        9
        ] 
       
 
        >>> a.insert(
        3
        ,
        8
        ) 
       
 
        >>> a.insert(
        3
        ,
        6
        ) 
       

        >>> a
       
 
        [
        0
        , 
        1
        , 
        2
        , 
        6
        , 
        8
        , 
        3
        , 
        4
        , 
        5
        , 
        6
        , 
        7
        , 
        8
        , 
        9
        ] 
       
 
        >>> 
        set
        (a) 
       
 
        set
        ([
        0
        , 
        1
        , 
        2
        , 
        3
        , 
        4
        , 
        5
        , 
        6
        , 
        7
        , 
        8
        , 
        9
        ]) 
       
 
        >>> 
        set
        (
        'boy'
        ) 
       
 
        set
        ([
        'y'
        , 
        'b'
        , 
        'o'
        ]) 
       
 
    

   
 

2.集合添加：add()与update

--add()

·功能：把要添加的元素作为一个整体添加到集合中；

·演示如下：

 
        >>> a = 
        set
        (
        'boy'
        ) 
       
        >>> a
       
        set
        ([
        'y'
        , 
        'b'
        , 
        'o'
        ]) 
       
        >>> a.add(
        'xpleaf'
        ) 
       
        >>> a
       
        set
        ([
        'y'
        , 
        'b'
        , 
        'xpleaf'
        , 
        'o'
        ])

·add()的参数不能为列表和字典，但是可以为元组：

 
  
    
      
      
        >>> b = 
        set
        (
        'Hello'
        ) 
       

        >>> b
       
 
        set
        ([
        'H'
        , 
        'e'
        , 
        'l'
        , 
        'o'
        ]) 
       
 
        >>> b.add((
        'xpleaf'
        ,
        'CL'
        )) 
       

        >>> b
       
 
        set
        ([
        'H'
        , (
        'xpleaf'
        , 
        'CL'
        ), 
        'e'
        , 
        'l'
        , 
        'o'
        ]) 
       
 
    

   
 

--update()

·功能：把要添加的元素拆分（如果不是单个字符），再一个一个地添加到集合中；

·演示如下：

 
  
    
      
     
        >>> a
       
 
        set
        ([
        'y'
        , 
        'b'
        , 
        'xpleaf'
        , 
        'o'
        ]) 
       
 
        >>> a.update(
        'Python'
        ) 
       

        >>> a
       
 
        set
        ([
        'b'
        , 
        'h'
        , 
        'xpleaf'
        , 
        'n'
        , 
        'P'
        , 
        'o'
        , 
        'y'
        , 
        't'
        ]) 
       
 
        >>> a.update([
        1
        ,
        2
        ,
        3
        ]) 
       

        >>> a
       
 
        set
        ([
        1
        , 
        2
        , 
        'b'
        , 
        'h'
        , 
        'xpleaf'
        , 
        'n'
        , 
        'P'
        , 
        3
        , 
        'o'
        , 
        'y'
        , 
        't'
        ]) 
       
 
    

   
 

·前面讲集合是不支持indexing的，所以这里看到新添加的元素在集合中是无序排列的；

3.集合删除：remove()，discard()与pop()

--remove()

·功能：从set中删除元素，如果不存在则引发KeyError；

·演示如下：

 
  
    
      
     
        >>> a
       
 
        set
        ([
        1
        , 
        2
        , 
        'b'
        , 
        'h'
        , 
        'xpleaf'
        , 
        'n'
        , 
        'P'
        , 
        3
        , 
        'o'
        , 
        'y'
        , 
        't'
        ]) 
       
 
        >>> a.remove(
        'b'
        ) 
       

        >>> a
       
 
        set
        ([
        1
        , 
        2
        , 
        'h'
        , 
        'xpleaf'
        , 
        'n'
        , 
        'P'
        , 
        3
        , 
        'o'
        , 
        'y'
        , 
        't'
        ]) 
       
 
        >>> a.remove(
        'KeyError'
        ) 
       

        Traceback (most recent call last):
       
 
          
        File 
        "<stdin>"
        , line 
        1
        , 
        in 
        <module> 
       
 
        KeyError: 
        'KeyError' 
       
 
    

   
 

--discard()

·功能：如果在set中存在该元素，则删除，无论存在与否，都没有提示；

·演示如下：

 
  
    
      
     
        >>> a
       
 
        set
        ([
        1
        , 
        2
        , 
        3
        , 
        'h'
        , 
        'xpleaf'
        , 
        'n'
        , 
        'P'
        , 
        'o'
        , 
        'y'
        , 
        't'
        ]) 
       
 
        >>> 
        import 
        tab 
       
 
        >>> a.discard(
        'xpleaf'
        ) 
       

        >>> a
       
 
        set
        ([
        1
        , 
        2
        , 
        3
        , 
        'h'
        , 
        'n'
        , 
        'P'
        , 
        'o'
        , 
        'y'
        , 
        't'
        ]) 
       
 
        >>> a.discard(
        'CL'
        ) 
       

        >>> a
       
 
        set
        ([
        1
        , 
        2
        , 
        3
        , 
        'h'
        , 
        'n'
        , 
        'P'
        , 
        'o'
        , 
        'y'
        , 
        't'
        ]) 
       
 
    

   
 

--pop()

·功能：删除并返回set中一个不确定的元素；

·演示如下：

 
        >>> a.pop()
       
        1
       
        >>> a
       
        set
        ([
        2
        , 
        3
        , 
        'h'
        , 
        'n'
        , 
        'P'
        , 
        'o'
        , 
        'y'
        , 
        't'
        ]) 
       
        >>> a.pop()
       
        2
       
        >>> a.pop()
       
        3
       
        >>> a
       
        set
        ([
        'h'
        , 
        'n'
        , 
        'P'
        , 
        'o'
        , 
        'y'
        , 
        't'
        ])

4.集合数学操作

·进行数学操作需要了解一些集合操作符号和数学符号：

数学符号	Python符号	含义
-或\	-	差集，相对补集
∩	&	交集
∪	\|	并集
取∩的补	^	对称差集
≠	!=	不等于
=	==	等于
∈	in	属于
	not in	不属于

--差集，相对补集：-

--交集：&

·也可以用intersection()函数实现：

 
  
    
      
     
        >>> a.intersection(b)
       
 
        set
        ([
        0
        , 
        1
        , 
        2
        , 
        3
        , 
        4
        , 
        5
        , 
        6
        , 
        7
        , 
        8
        , 
        9
        ]) 
       
 
    

   
 

--并集：|

·也可以用union()函数实现：

 
  
    
      
     
        >>> a.union(b)
       
 
        set
        ([
        0
        , 
        1
        , 
        2
        , 
        3
        , 
        4
        , 
        5
        , 
        6
        , 
        7
        , 
        8
        , 
        9
        , 
        10
        , 
        11
        , 
        12
        , 
        13
        , 
        14
        ]) 
       
 
    

   
 

--对称差集：^

·也可以用symmetric_difference()函数实现：

 
  
    
      
     
        >>> a.symmetric_difference(b)
       
 
        set
        ([
        10
        , 
        11
        , 
        12
        , 
        13
        , 
        14
        ]) 
       

        >>> b.symmetric_difference(a)
       
 
        set
        ([
        10
        , 
        11
        , 
        12
        , 
        13
        , 
        14
        ]) 
       
 
    

   
 

--等于与不等于：==与!=

 
        >>> a == b
       
        False
       
        >>> a != b
       
        True

--属于与不属于：in与not in

·指的是元素是否属于集合，而不是集合之间的包含；

·集合之间的包含（子集）可用：>、>=、<、<=等表示

 
        >>> a >= b
       
        False
       
        >>> a <= b
       
        True

·<=相当于函数issubset()：

 
        >>> a <= b
       
        True
       
        >>> a.issubset(b)    ===>a是b的子集
       
        True

·>=相当于函数issuperset()：

 
        >>> a >= b
       
        False
       
        >>> a.issuperset(b)    ===>a不是b的超集，即a不包含b
       
        False
       
        >>> b.issuperset(a)    ===>b是a的超集，即b包含a
       
        True

5.其它操作

--len()

·功能：测定集合的长度；

·演示如下：

 
        >>> len(a)
       
        10
       
        >>> len(b)
       
        15

--copy()

·功能：浅复制；

·前面已有提及，不再重复；

--hash()

·功能：返回参数的哈希值；

·演示如下：

 
  
    
      
     
        >>> a
       
 
        set
        ([
        0
        , 
        1
        , 
        2
        , 
        3
        , 
        4
        , 
        5
        , 
        6
        , 
        7
        , 
        8
        , 
        9
        ]) 
       

        >>> b
       
 
        set
        ([
        0
        , 
        1
        , 
        2
        , 
        3
        , 
        4
        , 
        5
        , 
        6
        , 
        7
        , 
        8
        , 
        9
        , 
        10
        , 
        11
        , 
        12
        , 
        13
        , 
        14
        ]) 
       

        >>> hash(a)
       

        Traceback (most recent call last):
       
 
          
        File 
        "<stdin>"
        , line 
        1
        , 
        in 
        <module> 
       
 
        TypeError: unhashable type: 
        'set' 
       
 
    

   
 

·可以看到普通hash()函数的参数不能为set类型（列表也不行），但可以为字符串类型：

 
        >>> hash(
        'CL'
        ) 
       
        8576051523077447

·只要数据量足够大，hash是有可能产生相同的hash值，更安全的为md5类型的hash值计算：

 
        >>> 
        import 
        hashlib 
       
        >>> a = 
        'hello' 
       
        >>> a = hashlib.md5()
       
        >>> a.hexdigest()
       
        'd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e'