Python中的set集合

集set

• set是可变的、无须的、不会重复的元素集合

set的元素特点

• set的元素必须可以hash
• set的元素不可索引
• set的元素可以迭代

set集的创建

set(range(9))
s1 = {1,2,'a'}

• 不可使用s1 = {}来创建，因为{}为字典的创建方式
• 使用{}方式创建参数必须为可hash对象
• 使用set()方式创建参数必须为可迭代对象,此方式会将迭代对象解析为可hash元素

In [9]: set(1,2)
TypeError: set expected at most 1 arguments, got 2
  
In [11]: s1 = {1,2,[2,3]}
TypeError: unhashable type: 'list'

set增加元素

• add(elem)
  • 增加一个元素到set中
  • 如果元素存在，什么都不做
• update(*others)
  • 合并其他元素到set集中
  • 参数others必须为可迭代对象，可为多个可迭代对象
  • 原处修改

# add
In [16]: s1
Out[16]: {1, 2, 4}
In [17]: s1.add(5)
In [18]: s1.add(1)
In [19]: s1
Out[19]: {1, 2, 4, 5}

# update
In [20]: s2 = {'a', 2, '2', 'c'}
In [21]: s1.update(s2)
In [22]: s1
Out[22]: {1, 2, '2', 4, 5, 'a', 'c'}

set移除元素

• remove(elem)
  • 从set中移除指定的元素
  • 元素不存在，抛出keyError异常
    • remove时会根据给定的值的hash来做移除操作，故如不存在会抛出keyError异常
• discard(elem)
  • 从set中移除指定的元素
  • 元素不存在，什么都不做
• pop()—>item
  • 移除并返回任意的元素。
    • 因set中元素为无序的，故为随机元素
  • 空集使用pop返回keyError异常
• clear()
  • 移除所有元素

In [23]: s1.remove(2)
In [24]: s1
Out[24]: {1, '2', 4, 5, 'a', 'c'}

In [25]: s1.remove(2)
KeyError: 2

In [26]: s1.discard(2)

set修改元素

• 修改
  • set没有修改元素的操作
  • 要么删除，要么添加
• 查询
  • set为非线性结构，无法索引
• 遍历
  • 可迭代所有元素
• 成员运算符
  • in和not in可判断元素是否在set中
  • 判断依据为hash判断，效率很高，时间复杂度为O(1)

set效率

• 线性结构查询时间复杂度时O(n)，即随着数据规模增大而耗时增加
• set、dict等结构，内部使用hash值作为key，不会因数据规模增大而增加耗时
• 可hash
  • 数值型int、float
  • 布尔型
  • 字符串string、bytes
  • tuple
  • None
• set的元素必须是可hash的

注：线性结构查询推荐使用索引(index)查询

set运算

• 并集

  • 将两个集合中所有的元素合并在一起
  • union(*others)
    • 返回多个集合合并后的结果，返回一个新的对象
  • |运算符重载，等同于union
  • update(*others)
    • 多个集合合并，原地修改
  • |=，等同于update

• 交集

  • 集合A和B，由所有属于A即属于B的元素组成
  • intersection(*others)
    • 返回多个集合的交集。返回一个新的对象
  • & 等同intersection
  • intersection_update(*other)
    • 获取和多个集合的交集，原处修改
  • &=，等同于intersection_update

• 差集

  • 集合A和B，由所有属于A且不属于B的元素组成
  • Difference(*others)
    • 返回多个集合的差集，返回一个新的对象
  • -等同于difference
  • difference_update(*other)
    • 获取多个集合 的差集并在原处修改
  • -= 等同于difference_update

• 对称差集

  • 集合A和B，由所有不属于A且不属于B的交集元素组成的集合，记作(A-B) u (B-A)
  • symmetric_differece(other)
    • 返回和另一个集合的差集
  • ^
    • 等同于symmetric_differece
  • symmetric_differece_update(other)
    • 获取和另一个集合的差集并就地修改
  • ^=
    • 等同symmetric_differece_update

集合运算

• issubset(other)
  • 判断当前集合是否是另一个集合的子集