Python基本语法_集合set/frozenset_内建方法详解

前言

集合是一种组合型的数据类型,分为可变的set和不可变的frozenset。

软件环境

  • 系统
    • UbuntuKylin 14.04
  • 软件
    • Python 2.7.3
    • IPython 4.0.0

可变集合Set

集合set是一种无序的、唯一的的元素集,与数学中集合的概念类似,可对其进行交、并、差、补等逻辑运算。不支持索引、切片等序列操作,但仍支持成员关系运算符in-not in、推导式等操作。在特定的场合中可以体现出非常优秀的执行效率。

set()函数创建集合

set(iterable) -> new set object
其中iterable可以是List、Tuple、Dictionary。但是为dict时,只会获取提Key作为set的元素。

注意:set()函数只能接受迭代器(String、Tuple、List、Dict、set)作为参数。

传递一个非迭代器参数时会报错。

创建空集合

set() -> new empty set object
通过上面的例子,可见set类型数据和dict类型一样也是使用{}来标识,但是需要注意的是:dict类型可以使用dic = {}来创建一个空字典,set类型却不能,只能通过s = set()来创建。

注意:因为set()是一个可变的集合,其元素的数量是不固定的,所以有add()、remove()方法。但也因为其可变性所以set()类型的对象没有散列值(哈希值),同时也不能作为dict对象的key和其他set对象的元素。
哈希值:将长度不一的输入数据源,通过算法转换为长度一致的数据输出,以此来提高查找速度。
MD5:对文件或者数据源(字符串、数值)进行计算后得到一个固定的值,用来验证文件或数据源是否被篡改。一般用于文件的数字签名。

集合元素的唯一性

无论是set还是frozenset中的元素都是唯一的,会自动合并重叠元素。

集合推导式

由一个迭代器推倒出一个新的集合。

set类型对象的内置方法

add()增加一个元素

add(…)
Add an element to a set.
This has no effect if the element is already present.
增加一个元素到set对象中,如果这个元素已经存在,则没有效果。

remove()删除一个元素

remove(…)
Remove an element from a set; it must be a member.
If the element is not a member, raise a KeyError.
指定删除set对象中的一个元素,如果集合中没有这个元素,则返回一个错误。

一次只能删除i个元素。

pop()随机删除并返回一个元素

pop(…)
Remove and return an arbitrary set element.
Raises KeyError if the set is empty.
随机删除并返回一个集合中的元素,若集合为空,则返回一个错误。

discard()删除一个元素

discard(…)
Remove an element from a set if it is a member.
If the element is not a member, do nothing.
指定删除集合中的一个元素,若没有这个元素,则do nothing。

clear()

clear(…)
Remove all elements from this set.
清空一个集合中的所有元素

注意:上面列出的函数都是可变类型set对象独有的函数,除此之外还有一些set和frozenset共有的内置函数,我们后面再介绍。

不可变集合Frozenset

frozenset冻结集合,即不可变集合。frozenset的元素是固定的,一旦创建后就无法增加、删除和修改。其最大的优点是使用hash算法实现,所以执行速度快,而且frozenset可以作为dict字典的Key,也可以成为其他集合的元素。

frozenset()创建一个frozenset集合

frozenset(object)
frozenset() -> empty frozenset object
frozenset(iterable) -> frozenset object
Build an immutable unordered collection of unique elements.
创建的固定的无序集合

set能够与frozenset作比较

set和frozenset的混合运算

两种类型集合之间的混合运算会返回第一个操作元素的类型。

frozenset集合作为dic的key

set集合不可以作为Dictionary的Key:

set、frozenset共有的内建函数

set与frozenset类型的集合都支持集合之间的比较、交、并、差操作,类似数据的集合关系比较。但是需要注意的是:因为frozenset是不可变集合,所以下列函数中带有’_update’关键字的函数,frozenset都不可以调用。
NOTE: 带有 _update 的函数,使用原位操作的方法实现,拥有更低的资源消耗。但是这样的话,函数是没有返回值的,即不能将结果赋值给一个新的变量。

intersection()、intersection_update()求交集

intersection(…)
Return the intersection of two or more sets as a new set.
返回一个由若干个集合经过交集运算后得到的新交集,可以传入多个迭代器类型的参数。即可以传递Tuple、List、、String、Dictionary、Set等类型参数。

集合之间求交集

注意:也可以使用逻辑与运算符 ‘&’

集合和列表求交集

集合和元组求交集

集合和字符串求交集

注意:只能以String中的字符进行相交运算,不能与String的数字做运算。

集合和字典求交集

注意:只能与字典中的Key进行相交运算。

intersection()与intersection_update()的区别

intersection_update(…)
Update a set with the intersection of itself and another.
更新一个经过相交后的集合给自己。
注意:当我们希望将两个对象相交后的结果更新给其中一个操作对象时,建议使用intersection_update()函数,这个函数使用原位操作的方法实现,拥有更低的资源消耗。但是intersection_update()函数是没有返回值的,即不能将结果赋值给一个新的变量。

union()、update()求并集

与intersection()一样,可以传递不同的迭代器类型参数。

union() 返回并集

union(…)
Return the union of sets as a new set.

注意:可以使用逻辑或运算符 ‘|’

update()更新并集

update(…)
Update a set with the union of itself and others.
update()方法没有返回值。

difference()、difference_update()求差

difference()

difference(…)
Return the difference of two or more sets as a new set.
返回由一个集合中不存在于其他若干个集合的元素组成的新集合。

注意:可以使用算术运算符减 ‘-‘

difference_update()

difference_update(…)
Remove all elements of another set from this set.
更新原来集合。

symmetric_difference()、symmetric_difference_update()求集合彼此之差的并集

symmetric_difference()

symmetric_difference(…)
Return the symmetric difference of two sets as a new set.
即返回(set1 – set2)|(set2 – set1)的结果

等效于:

注意:可以使用^来代替

symmetric_difference_update()

symmetric_difference_update(…)
Update a set with the symmetric difference of itself and another.

集合间的关系

相等:只有每一个一个set都互相是另一个set的子集时,这两个set才相等。
小于(set1包含于set2):只有当第一个set1是另一个set2的子集,别且两个set不相等时,第一个set1小于第二个set2。
大于(set1包含set2):只有第一个set1是第二个set2的超集、并且两者不相等时,第一个set2大于第二个set2。

isdisjoint()两个集合不相交

isdisjoint(…)
Return True if two sets have a null intersection.
即set1 & set2 == set() 时,为True

issuperset()一个集合包含另一个集合

issuperset(…)
Report whether this set contains another set.

s2大于s1

issubset()一个集合包含于另一个集合

issubset(…)
Report whether another set contains this set.

s1被s2包含

集合的数据类型转换

主要转换为序列类型。

最后

集合是一个非常有意思的数据结构,他或许不被经常使用,但是在比较严格的执行环境下,集合是一个非常好的选择。

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最新评论
  • 李青山 Python/运营 04/13

    Python的集合使用详解 这个标题一点毛病都没有。还真的挺全的

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