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。
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() 或 remove() 方法來刪除其中的某個元素。discard() 和 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 union、intersection、difference 和 symmetric_difference。
假設你有下面兩個集合 x 和 y:
>>> 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 x 和 y 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})
Founder of DelftStack.com. Jinku has worked in the robotics and automotive industries for over 8 years. He sharpened his coding skills when he needed to do the automatic testing, data collection from remote servers and report creation from the endurance test. He is from an electrical/electronics engineering background but has expanded his interest to embedded electronics, embedded programming and front-/back-end programming.
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