python中常见的集合关系和集合操作

数学中常见的集合关系有：并集、交集、差集、补集。有A、B两个集合，他们之间的具体关系如下

并集：集合A和集合B中的元素组合在一起，相同的元素只记录一次，产生新的集合

交集：集合A和集合B中都存在的元素组成的新的集合

差集：属于集合A但是不属于集合B中的元素，产生新的集合

补集：属于集合 A，不属于集合B的以及属于集合B不属于集合A的元素集合，就是集合A与集合B的并集减去集合A与集合B的交集

 

                      并集                                                    交集  

   

                      差集                                                    补集

 

一、并集

并集在python中可以用‘union()’方法和使用‘|’符号，2种方式来实现

'''
set.union()  返回两个集合的并集，即包含了所有集合的元素，重复的元素只会出现一次
set.union(set1, set2...)
参数：
set1：必需，合并的目标集合
set2：可选，其他要合并的集合，可以多个，多个使用逗号 , 隔开。
返回值：返回一个新集合
'''
1.1.使用union方法
setA = {'你好', '哈哈', 'c', '大大'}
setB = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i'}
setC = {(3, 4)}

setD = setA.union(setB,setC)
print(setD) # {(3, 4), '哈哈', '你好', 'd', 'i', 'e', 'b', 'h', 'c', 'a', 'f', 'g', '大大'}

1.2.使用符号'|'
setD = setA|setB|setC
print(setD) # {(3, 4), '哈哈', '你好', 'd', 'i', 'e', 'b', 'h', 'c', 'a', 'f', 'g', '大大'}

 

 二、交集

交集在python中可以用‘intersection()’方法和使用‘&’符号，2种方式来实现

'''
set.intersection()  用于返回两个或更多集合中都包含的元素，即交集
语法：set.intersection(set1, set2 ... etc)
set1：必需，要查找相同元素的集合
set2 ：可选，其他要查找相同元素的集合，可以多个，多个使用逗号隔开
返回值：返回一个新的集合
'''
2.1.使用intersection方法
setA = {"dog", "cat", "pig"}
setB = {"dog", "snake", "shark"}
setC = {"dog", "fish", "panda"}
setD = setA.intersection(setB, setC)  
print(setD)  # {'dog'}

2.2.使用'&'符号
setD = setA & setB & setC
print(setD)  # {'dog'}

 

三、差集

 差集在python中可以用‘difference()’方法和使用‘-’符号，2种方式来实现

'''
set.difference() 用于返回集合的差集，即返回的集合元素包含在第一个集合中，但不包含在第二个集合(方法的参数)中，即移除集合中的相同元素
语法： set.difference(set)
参数：
set：必需，用于计算差集的集合
返回值：返回一个新的集合。
'''
3.1.使用difference方法
setA = {"apple", "banana", "cherry"}
setB = {"google", "microsoft", "apple"}

# 表示在集合setA中，不在集合setB中的元素
setC = setA.difference(setB) 
print(setC)  # {'cherry', 'banana'}

# 表示在集合setB中，不在集合setA中的元素
setD = setB.difference(setA)  
print(setD)  # {'microsoft', 'google'}


3.2.使用'-'符号
setC = setA-setB
print(setC) # {'cherry', 'banana'}

setD = setB-setA
print(setD) # {'microsoft', 'google'}

 

四、补集

 补集在python中可以用‘symmetric_difference()’方法和使用‘^’符号，2种方式来实现

'''
set.symmetric_difference() 方法返回两个集合中不重复的元素集合，即会移除两个集合中都存在的元素
语法：set.symmetric_difference(set)
参数：
set：集合
返回值：返回一个新的集合
'''
4.1.使用symmetric_difference方法
setA = {'小明', '小红', '小绿'}
setB = {'小军', '小红', '小白'}

setC = setA.symmetric_difference(setB)  
print(setC)  # {'小明', '小绿', '小白', '小军'}


4.2.使用符号'^'
setC = setA ^ setB
print(setC)  {'小明', '小绿', '小白', '小军'}

 

 五、集合的相关操作

5.1 给集合添加元素'add()'方法和‘updata()’方法

'''
set.add() 给集合添加元素，如果添加的元素在集合中已存在，则不执行任何操作,该方法可以添加可哈希（整形、布尔型、字符串、元组）的数据类型
语法： set.add(element)
参数：
element：元素
返回值：返回一个新的集合。
'''
set1 = {"apple", "banana", "cherry"}
# 增加整数
set1.add(1)
print(set1)  # {'banana', 'apple', 'cherry', 1}

# 增加布尔值
set1.add(False)
print(set1)  # {False, 1, 'cherry', 'banana', 'apple'}

# 增加字符串
set1.add('new')
print(set1)  # {False, 1, 'new', 'cherry', 'banana', 'apple'}

# 增加元组
set1.add(('cat', 'panda'))
print(set1)  # {False, 1, 'new', 'cherry', 'banana', ('cat', 'panda'), 'apple'}

----------------------------------
'''
set.update()  用于修改当前集合，可以添加可迭代的对象或元素到当前集合中，如果添加的元素在集合中已存在，则该元素只会出现一次，重复的会忽略
语法：set.update(iterable)
参数：
iterable：必需，可迭代的对象
返回值：
'''
set35 = {'你好', '哈哈', 'c', '大大'}
set36 = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'}

# 添加字符串
set35.update('李白')
print(set35)  # {'李', '大大', '白', '你好', '哈哈', 'c'}

# 添加集合
set35.update(set36)
print(set35)  # {'李', '大大', '白', '你好', '哈哈', 'd', 'e', 'c', 'a', 'b'}

# 添加列表
set35.update(['1,2,3'])
print(set35)  # {'李', '大大', '白', '你好', '哈哈', 'd', 'e', 'c', 'a', 'b', '1,2,3'}

# 添加元组
set35.update(('cat', 'fish'))
print(set35)  # {'李', '大大', '白', '你好', '哈哈', 'd', 'e', 'c', 'a', 'b', '1,2,3', 'cat', 'fish'}

# 添加字典(将字典的key作为元素，添加进来)
set35.update({'name': 'zy'})
print(set35)  # {'李', '大大', '白', '你好', '哈哈', 'd', 'e', 'c', 'a', 'b', '1,2,3', 'cat', 'fish', 'name'}

 

5.2 移除集合中的元素方法'clear()' 、'remove()'、'discard()'、'pop()'、del

clear(): 移除集合中所有的元素
set1 = {"apple", "banana", "cherry"}
print(f'原集合的内存地址为：{id(set1)}')  # 原集合的内存地址为：1849812726944

set1.clear()
print(f'使用clear方法后，原集合的值为：{set1}')  # 使用clear方法后，原集合的值为：set()
print(f'使用clear方法后，原集合的内存地址为：{id(set1)}')  # 使用clear方法后，原集合的内存地址为：1849812726944

说明：使用clear方法是对原集合进行的操作


remove(): 移除集合中的指定元素，该方法不同于discard() 方法，remove()方法在移除一个不存在的元素时会发生错误，而discard()方法不会
set13 = {"apple", "banana", "cherry"}
set13.remove("apple")
print(set13)  # {'cherry', 'banana'}

set13.remove("dog")
print(set13)  # KeyError: 'dog'


discard():用于移除指定的集合元素,该方法不同于remove()方法，remove()方法在移除一个不存在的元素时会发生错误，而discard()方法不会
set14 = {"apple", "banana", "cherry"}
set14.discard('banana')
print(set14)  # {'cherry', 'apple'}
set14.discard('dog')
print(set14)  # 移除集合中不存在的元素，不报错


pop():删除一个元素
set15 = {"dog", "cat", "pig"}
set15.pop()
print(set15)  # {'dog', 'cat'} 默认删除最后一个元素


del：删除对象
set16 = {1, 2, 3}
del set16
print(set16)  # NameError: name 'set16' is not defined