集合的介绍

集合

• python语言提供的内置数据结构
• 与列表、字典一样都属于可变类型的序列
• 集合是没有value的字典，字典形式为{key:value}；而集合没有value

集合的创建方式

• 直接使用{}

s = {‘python’, ‘hello’, 90}

• 使用内置函数set（）

s1 = set(range(6))
print(s1, type(s1))

s2 = set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 6])
print(s2, type(s2))

s3 = set((1, 2, 4, 5, 5, 65))
print(s3, type(s3))  # 集合中的元素是无序的

s4 = set('python')
print(s4, type(s4))

s5 = set({1, 2, 3, 4, 5, 5})
print(s5, type(s5))

{0, 1, 2, 3, 4, 5} <class 'set'>
{1, 2, 3, 4, 5, 6} <class 'set'>
{65, 1, 2, 4, 5} <class 'set'>
{'t', 'o', 'y', 'p', 'n', 'h'} <class 'set'>
{1, 2, 3, 4, 5} <class 'set'>
set() <class 'set'>

• 定义空集合

s6 = set()
print(s6, type(s6))

s7 = {}
print(s7, type(s7))  # 输出结果可知{}表示空字典


set() <class 'set'>
{} <class 'dict'>

集合的特点

• 集合中的元素是无序的
• 集合当中的元素不允许重复

集合的相关操作

s = {10, 20, 30, 405, 60}

• 集合元素的判断操作

  • in或not in

print(10 in s)
print(30 not in s)

True
False

• 集合元素的新增操作
  • 调用add()方法，一次添加一个元素
  • 调用update（）方法至少添加一个元素

# 增加操作
s.add(80)  # add一次添加一个元素
print(s)

s.update({200, 400})  # 一次至少添加一个元素
print(s)
s.update([299, 450])  # 也可添加元组等
print(s)

{80, 20, 405, 10, 60, 30}
{80, 400, 20, 405, 200, 10, 60, 30}
{450, 200, 10, 80, 400, 20, 405, 30, 299, 60}

• 集合元素的删除操作

  • 调用remove（）方法，一次删除一个指定元素，如果指定元素不存在则抛出KeyError
  • 调用discard（）方法，一次删除一个指定元素，如果指定元素不存在不抛
  • 调用pop（）方法，一次只删除一个任意元素
  • 调用clear（）方法，清空集合

# 删除操作
s.remove(200)  # 一次删除一个元素
print(s)
# s.remove(100)
# print(s)  # 100不存在，抛出KeyError

s.discard(55)
print(s)  # 未抛出异常

s.pop()
print(s)  # pop()并不是删除最后一个元素，不同于列表的删除操作；而是任意删除一个元素
# s.pop(400)  # 由异常知pop()方式不能删除指定元素，否则会报错
# print(s)

s.clear()  # 清空元素
print(s)

{450, 10, 80, 400, 20, 405, 30, 299, 60}
{450, 10, 80, 400, 20, 405, 30, 299, 60}
{10, 80, 400, 20, 405, 30, 299, 60}
set()

集合间的关系

• 两个集合是否相等

可以使用运算符 == 或 ！=进行判断

s1 = {10, 20, 30, 40}
s2 = {30, 40, 20, 10}
print(s1 == s2)
print(s1 != s2)


True
False

• 一个集合是否是另一个集合的子集

  • 可以调用方法issubset进行判断
  • B是A的子集

s3 = {10, 20, 30, 40, 50, 60}
s4 = {10, 20, 30, 40}
s5 = {10, 20, 90}
print(s4.issubset(s3))
print(s5.issubset(s3))


True
False

• 一个集合是否是另一个集合的超集
  • 可以调用方法issuperset进行判断
  • A是B的超集

s3 = {10, 20, 30, 40, 50, 60}
s4 = {10, 20, 30, 40}
s5 = {10, 20, 90}
print(s1.issuperset(s4))
print(s1.issuperset(s5))


True
False

注意：子集和超集为相反关系

• 两个集合是否没有交集
  • 可以调用方法isdisjoint进行判断

s3 = {10, 20, 30, 40, 50, 60}
s4 = {10, 20, 30, 40}
s5 = {10, 20, 90}
print(s4.isdisjoint(s5))  # False 有交集时显示False
s6 = {100, 200, 300}
print(s4.isdisjoint(s6))  # True 无交集时显示True


False
True

集合的数学操作

• 交集操作：intersection（）与&等价，为交集操作

s1 = {10, 20, 30, 40}
s2 = {20, 30, 40, 50, 60}
print(s1.intersection(s2))
print(s1 & s2)  # 符号&为求交集的意思


{40, 20, 30}
{40, 20, 30}

• 并集操作：union（）与|等价，为并集操作

s1 = {10, 20, 30, 40}
s2 = {20, 30, 40, 50, 60}
print(s1.union(s2))
print(s1 | s2)  # 符号|为求并集的意思


{40, 10, 50, 20, 60, 30}
{40, 10, 50, 20, 60, 30}

• 差集操作:difference()与-等价，为差集操作

s1 = {10, 20, 30, 40}
s2 = {20, 30, 40, 50, 60}
print(s1.difference(s2))  # A集合减去交集
print(s2.difference(s1))  # B集合减去交集
print(s1 - s2)
print(s2 - s1)


{10}
{50, 60}
{10}
{50, 60}

• 对称差集:symmetric_difference()与^等价，为对称差集操作

s1 = {10, 20, 30, 40} 
s2 = {20, 30, 40, 50, 60} print(s1.symmetric_difference(s2))
print(s1 ^ s2)
  
  
{50, 10, 60}
{50, 10, 60}

集合生成式

• 用于生成集合的公式

{i*i for i in range(1, 10)}

i*i表示集合元素的表达式

i表示自定义变量

range()表示可迭代对象

• 将{}修改为[]就是列表生成式
• 没有元组生成式，由于元组是不可变序列

# 列表生成式
lst = [i-1 for i in range(6)]
print(lst)


# 集合生产式
s = {i-1 for i in range(6)}
print(s)


[-1, 0, 1, 2, 3, 4]
{0, 1, 2, 3, 4, -1}