之前看到的列表和字符串都是一种有序序列,而集合 set 是一种无序的序列。因为集合是无序的,所以当集合中存在两个同样的元素的时候,Python只会保存其中的一个(唯一性);同时为了确保其中不包含同样的元素,集合中放入的元素只能是不可变的对象(确定性)。本节介绍集合的相关概念和操作。

Python的集合

集合生成

可以用set()函数来显示的生成空集合:

a = set()
type(a)

# 返回值: set

也可以使用一个列表来初始化一个集合:

a = set([1, 2, 3, 1])
a

#返回值: {1, 2, 3}

集合会自动去除重复元素 1

可以看到,集合中的元素是用大括号{}包含起来的,这意味着可以用{}的形式来创建集合:

a = {1, 2, 3, 1}
a

#返回值 {1, 2, 3}

但是创建空集合的时候只能用set来创建,因为在Python中{}创建的是一个空的字典:

s = {}
type(s)

# 返回结果: dict

集合操作

交并差运算示意

假设有这样两个集合:

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}

两个集合的并,返回包含两个集合所有元素的集合(去除重复)。

可以用方法 a.union(b) 或者操作 a | b 实现。

a.union(b)
#运行结果: {1, 2, 3, 4, 5, 6}

b.union(a)
#运行结果: {1, 2, 3, 4, 5, 6}

a | b
#运行结果: {1, 2, 3, 4, 5, 6}

两个集合的交,返回包含两个集合共有元素的集合。

可以用方法 a.intersection(b) 或者操作 a & b 实现。

a.intersection(b)
# 返回{3, 4}

b.intersection(a)
# 返回{3, 4}

a & b
# 返回{3, 4}

ab 的差集,返回只在 a 不在 b 的元素组成的集合。

可以用方法 a.difference(b) 或者操作 a - b 实现。

a.difference(b)
# 返回 {1, 2}

b.difference(a)
# 返回 {5, 6}

a - b
# 返回 {1, 2}

b - a
# 返回 {5, 6}

对称差

ab 的对称差集,返回在 a 或在 b 中,但是不同时在 ab 中的元素组成的集合。

可以用方法 a.symmetric_difference(b) 或者操作 a ^ b 实现(异或操作符)。

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}

a.symmetric_difference(b)
# 运行结果: {1, 2, 5, 6}

b.symmetric_difference(a)
# 运行结果: {1, 2, 5, 6}

a ^ b
# 运行结果: {1, 2, 5, 6}

包含关系

假设现在有这样两个集合:

a = {1, 2, 3}
b = {1, 2}

要判断 b 是不是 a 的子集,可以用 b.issubset(a) 方法,或者更简单的用操作 b <= a

a = {1, 2, 3}
b = {1, 2}
b.issubset(a)
# 运行结果: True

b <= a
# 运行结果: True

与之对应,也可以用 a.issuperset(b) 或者 a >= b 来判断:

a = {1, 2, 3}
b = {1, 2}
a.issuperset(b)
# 运行结果: True

a >= b
# 运行结果: True

方法只能用来测试子集,但是操作符可以用来判断真子集:

a <= a
# 运行结果: True

a < a
# 运行结果: False

集合方法

add 方法向集合添加单个元素

跟列表的 append 方法类似,用来向集合添加单个元素。

t = {1, 2, 3}
t.add(5)
t

#运行结果:{1, 2, 3, 5}

如果添加的是已有元素,集合不改变:

t.add(3)
t

# 运行结果:{1, 2, 3, 5}

update 方法向集合添加多个元素

跟列表的extend方法类似,用来向集合添加多个元素。

t.update([5, 6, 7])
t

#运行结果: {1, 2, 3, 5, 6, 7}

remove 方法移除单个元素

从集合s中移除元素ob,如果不存在会报错。

t.remove(1)
t

# 运行结果: {2, 3, 5, 6, 7}

t.remove(10)
# 报错

pop方法弹出元素

由于集合没有顺序,不能像列表一样按照位置弹出元素,所以pop 方法删除并返回集合中任意一个元素,如果集合中没有元素会报错。

t.pop()
#运行结果: 2

print (t)
#运行结果: {3, 5, 6, 7}

s = set() #空集合
# 报错
s.pop()

discard 方法

作用与 remove 一样,但是当元素在集合中不存在的时候不会报错。

t.discard(3)
t
# 运行结果: {5, 6, 7}

# 不存在的元素不会报错:
t.discard(20)

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最后修改:2022 年 09 月 08 日
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