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Python 有趣ヾ(≧▽≦*)o SET 集合类型

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一、集合的概念

集合（Set），是Python的数据类型之一，这于数学中的集合概念是一样的

在讲解 Python 的集合之前，我觉得还是有必要先回顾一下数学集合中的主要分类：并集，交集，差集

Python中的集合

如果有需要的时候，Python的集合绝对是一个很方便的数据类型

Python集合特点

1. 天生去重性，每个元素都是唯一，互不相同，这是也是集合最主要的特点
2. 只能存储不可变的元素，对于列表、字典这些可变数据类型是不能存储在字典里的
3. 集合属于 无序

简单概况： 集合是一个无序且不重复的数据类型

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二、新建一个集合🤶🏻

在Python中，新建一个集合常用的方法有两种

1. 通过对象实例化创建

   • 若是一个空集合，直接使用 set() 内置函数即可，如 s = set()， 此时 s 就是一个空集合的变量
   • set() 还能通过将其他数据类型转换成集合来获取集合
     可以看到字符串中有很多个1，可由于集合的去重性，实质上只有最后一个1被保存了下来

     s = set("1234511")print(s)				# 结果为 {'2', '4', '3', '5', '1'}

     在下面内容的示例中，我将用 set() 配合 range() 内置函数，来快速新建一个字典

2. 直接定义

   可以通过类似其他数据类型定义的语法来直接新建一个集合

   值得注意的是，集合的符号和字典用的都是花括号，但字典是带冒号的键值对书写格式，集合是以逗号分割的书写格式

   # 字典的定义dic = {     "语言": "Python", "上手": "简单"}# 集合的定义s = {     1, 1, 1, 1, '亲', '爱', '的', '读', '者', '你', '好'}

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三、利用去重性👲🏻

上面已经提到过了，集合天生去重，那么可以利用集合的去重性去做一些事情

张三使用了障眼法，造出了多个假的张三，看看罗老师如何去治张三

# name = ['张三', '张三', '张三', '张三', '张三', '张三', '张三', '张三', '张三', '张三', '罗翔']name = ["张三"] * 10             # 也可以这样去添加多个张三name.append("罗翔")name = set(name)print(name)

{'罗翔', '张三'}

是吧，使用集合一下就能破解张三的障眼法，揪出唯一的一个张三

接下来看一个去重性的应用，不重复抽奖

程序逻辑： 使用到了random 标准库 随机选出一个名字，在将此名字添加到集合里，如果是重复的将不进行添加操作，循环条件为判断集合人数是否小于3

import randomselected, name = set(), ["张三", "李四", "小明", "李华", "约翰", "Jone", "Mark", "Bill", "PrettyGirl"]while len(selected) < 3:    selected.add(random.choice(name))print(selected)

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四、集合+运算符🏆

集合+运算符，我个人觉得，这是Python集合的一个精髓，使用起来非常方便

分别新建两个集合 A 与 B

A = {   "西红柿", "橘子", "香蕉", "菠萝", "胡萝卜", "土豆"}B = {   "香蕉", "胡萝卜", "西红柿", "苹果", "生菜"}

• 并集

  print(A | B)        # 并集

  {'西红柿', '苹果', '菠萝', '胡萝卜', '香蕉', '生菜', '橘子', '土豆'}

• 交集

  print(A & B)        # 差集

  {'西红柿', '胡萝卜', '香蕉'}

• 差集

  print(A-B)      # 属于A但不属于Bprint(B-A)      # 属于B但不属于A

  {'菠萝', '土豆', '橘子'}{'苹果', '生菜'}

上面使用运算符返回的结果均为集合类型

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集合的方法

下面将讲解Python中的集合对象，都拥有什么样的方法

1) .add(elem)

将元素 elem 添加到集合中

因为是添加到集合，如果添加元素已存在，则不进行操作

s = set(range(1, 10))print(s)	s.add(0)					# 添加一个元素0s.add(10)					# 添加一个元素10print(s)		s.add(2)					# 再次添加一个元素2print(s)

{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}

2) .update(elems)

更新(update)集合，添加来自 others 中的所有元素，如果添加元素已存在，则不进行操作

这个 elems 传入的是一个可迭代对象，这意味着可以传入 字符串、元组、列表等数据类型

s = set(range(1, 6))print(s)s.update({   6: 5, 8: 1, 7: 2})        # 是字典，则取Key值s.update("你好世界")               # 是字符串，则取每个字符s.update([11, 12, 13])s.update({   11, 12, 13})              # 和上面列表元素重复，不做任何操作print(s)

{1, 2, 3, 4, 5}{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, '界', 11, 12, 13, '好', '你', '世'}

3) .remove(elem)

从集合中移除元素 elem

如果 elem 不存在于集合中则会引发 KeyError，可以先判断此元素是否存在

s = set(range(1, 10))target = 1if target in s:						# 判断此元素是否存在    s.remove(target)

4) .discard(elem)

如果元素 elem 存在于集合中则将其移除

这个方法就像是 .remove() + 判断此元素是否存在 的结合版

s = set(range(1, 10))target = 1s.discard(target)s.discard(target)           		# 此时元素并不存在，但不会报错

5) .pop()

从集合中移除并返回任意一个元素，其实就是随机移除一个元素并返回

如果集合为空则会引发 KeyError，可以先判断集合是否为空

嘛~♪(´▽｀)，上面这些都是官方手册里的说法，可实际使用时会发现，这不完全正确，.pop() 方法有时能随机移除元素，可有时又不能，我们来看看这是为什么🍺

通过实际使用的时候，我发现 .pop() 方法的效果有这几种情况：👇

1. 集合中的元素都为数字时：

   会移除最小的数字，并将改数字返回，并不为随机

   s = set(range(1, 10))print(s)print(s.pop())print(s)

   {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}1{2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

2. 集合中的元素都为非数字时：

   确实与官方手册说法相符，能够随机删除非数字内容，并将其返回

   s = set("你好世界Python")print(s.pop())

3. 集合中的元素既有数字也有非数字：

   这种情况相当于结合了上面两种，如果随机到的是数字则按照数字的方式来，非数字则安装非数字的方式来

   s = set("你好世界Python")s.update(set(range(1, 6)))print(s.pop())

我是在用 .pop() 对全是数字的集合进行测试时，发现每次移除并返回的都是同一个元素，我以为是巧合，可我再进行几十次测试后发现并不是这么一回事，最终发现了这个规则。

这个方法是不是感觉有些鸡肋？但其实可以考虑应用在抽奖等方向上

s_user = {   "张三", "李四", "小美", "王华", "小明", "李华"}awarded = []while len(awarded) < 3:    awarded.append(s_user.pop())print(f"获奖用户: {' '.join(awarded)}")

6) .difference_update(elems)

更新集合，移除也存在于 others 中的元素，也就是移除两个集合中都存在的元素

s = set(range(10))s.difference_update({   1, 5, 6})print(s)

{0, 2, 3, 4, 7, 8, 9}

7) .copy()

返回这个集合的浅copy

关于copy，Python分深浅Copy两种

s = set(range(10))new_s = s.copy()

8) .clear()

移除集合中的所有元素

s = set(range(10))s.clear()

9) .isdisjoint(other)

判断该集合与other集合是否包含相同的元素，如果没有返回 True，否则返回 False

s = set(range(10))print(s.isdisjoint({   1, 2, 3}))

如果当两个集合都为空时，返回 True

print(set().isdisjoint(set()))					# 返回True

10) .difference()

返回集合的差集，此方法作用与 四、集合+运算符🏆 中使用运算符 - 一样

A = {   "西红柿", "橘子", "香蕉", "菠萝", "胡萝卜", "土豆"}B = {   "香蕉", "胡萝卜", "西红柿", "苹果", "生菜"}print(A.difference(B))print(B.difference(A))

{'土豆', '菠萝', '橘子'}{'苹果', '生菜'}

11) .intersection()

返回集合的交集，此方法作用与 四、集合+运算符🏆 中使用运算符 & 一样

A = {   "西红柿", "橘子", "香蕉", "菠萝", "胡萝卜", "土豆"}B = {   "香蕉", "胡萝卜", "西红柿", "苹果", "生菜"}print(A.intersection(B))

{'西红柿', '香蕉', '胡萝卜'}

12) .union()

返回集合的并集，此方法作用与 四、集合+运算符🏆 中使用运算符 | 一样

A = {   "西红柿", "橘子", "香蕉", "菠萝", "胡萝卜", "土豆"}B = {   "香蕉", "胡萝卜", "西红柿", "苹果", "生菜"}print(A.union(B))

{'西红柿', '苹果', '菠萝', '胡萝卜', '香蕉', '生菜', '橘子', '土豆'}

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参考资料

• 集合概念：
• Python官方手册:

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