七章、集合

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Although practicality beats purity.——The Zen of Python

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　　Python中的集合同数学中的集合概念类似，也是用于保存不重复元素的。它分为可变集合(set)和不可变集合(frozenset）两种。在形式上，集合的所有元素都要放在一对大括号“{}”，两个相邻的元素使用逗号分隔。集合的最好应用就是去重，因为集合中的每个元素都是唯一的。

　　一、集合的创建

　　在Python中提供了两种方法创建集合：一种是使用“{ }”创建；另一种是通过set()函数将列表元组等可迭代对象转换为集合。

　　1.使用“{ }”创建集合

　　在Python中，创建set集合也可以像列表、元组和字典一样，直接将集合赋值给变量从而实现创建集合，即直接使用大括号创建，其语法格式如下：

　　setname={elsment1,element2,......,element n}

　　setname：集合的名称，可以是任何符合Python命名规则的标识符；

　　element:表示集合中的元素，个数没有限制，并且只要是Python支持的数据类型就可以。

　　在创建集合是，如果输入重复的元素，Python会自动保留一个。

1 set1={"名刀观世正宗",'月之光芒','流光星陨刀','黑刀暗月'}
2 set2={1,2,15,8,4,6,2}
3 set3={'Python',("人生苦短，我用Python")}
4 print(type(set1),set1,set2,set3)
5 输出：
6 <class 'set'> {'流光星陨刀', '月之光芒', '名刀观世正宗', '黑刀暗月'} {1, 2, 4, 6, 8, 15} {'人生苦短，我用Python', 'Python'}

　　由于Python中集合是无序的，所以每次输出元素时的排列顺序都可能与上面不同.

　　2.使用set()函数创建

　　在Python中，可以使用Set()函数将列表、元组等其他可迭代对象转换为集合。set()函数语法格式如下：

　　setname=set(iteration)

　　setname:集合的名称

　　iteration：表示要转换为集合的可迭代对象，可以是列表、元组、range对象，此外也可以说是字符串，如果是字符串，返回的集合将是包含全部不重复字符的集合。

1 set1=set("名刀观世正宗、月之光芒、流光星陨刀、黑刀暗月")
2 set2=set([3.1415,2356,220,284])
3 set3=set(("人生苦短","我用Python"))
4 print(set1,set2,set3)
5 输出：
6 {'世', '星', '名', '之', '、', '刀', '流', '暗', '芒', '光', '月', '黑', '陨', '正', '观', '宗'} {220, 3.1415, 2356, 284} {'人生苦短', '我用Python'}

　　在创建空集合时，只能使用set()函数实现，而不能使用一对大括号实现，这是因为在Python中，直接使用一对大括号，表示创建一个空字典。

二、集合的添加和删除

　　集合是可变序列，所以在创建集合后，还可以对其添加或者删除元素。

　　1.向集合中添加元素

　　向集合中添加元素可以使用add()方法实现，语法格式如下：

　　setname.add(element)

　　setname:表示要添加元素的集合；

　　element：表示要添加元素的内容。这里只能使用字符串、数字及布尔类型的True或者False，不能使用列表、元组等可迭代对象。

1 set1=set("名刀观世正宗、月之光芒、流光星陨刀、黑刀暗月")
2 set1.add("月光色，女子香")
3 print(set1)
4 输出：
5 {'正', '世', '宗', '暗', '、', '光', '名', '芒', '月', '观', '星', '之', '陨', '月光色，女子香', '黑', '流', '刀'}

　　2.从集合中删除元素

　　在Python中，可以使用del命令删除整个集合，也可以使用集合的pop()或者remove()方法删除一个元素，或者使用集合对象的clear()方法清空集合，即删除集合中的所有元素，使其变为空集合。

 1 set1=set("名刀观世正宗、月之光芒、流光星陨刀、黑刀暗月")
 2 set1.add("月光色，女子香")
 3 set1.remove("月光色，女子香")
 4 print("使用remove()方法移除一个指定元素后:",set1)
 5 set1.pop()
 6 print("使用pop()方法移除最后一个元素:",set1)
 7 set1.clear()
 8 print("使用clear()方法清空指定集合后:",set1)
 9 输出：
10 使用remove()方法移除一个指定元素后: {'世', '星', '陨', '流', '光', '暗', '宗', '观', '刀', '正', '之', '、', '黑', '名', '芒', '月'}
11 使用pop()方法移除最后一个元素: {'星', '陨', '流', '光', '暗', '宗', '观', '刀', '正', '之', '、', '黑', '名', '芒', '月'}
12 使用clear()方法清空指定集合后: set()

　　使用集合的remove()方法时，如果指定的内容不存在，则会抛出异常，所以在移除指定元素之前，最好先判断其是否存在。

三、集合的交集、并集和差集运算

　　集合最常用的操作就是进行交集、并集和差集运算。交集运算使用“&”符号，并集运算使用“|”符号，差集运算使用“-”符号，具体示例如下：

 1 set1=set(['名刀观世正宗','月之光芒','流光星陨刀','黑刀暗月'])
 2 print('DNF中的太刀武器：',set1,'\n')
 3 set2=set(['月之光芒','妖刀村正'])
 4 print('我喜欢的武器：',set2)
 5 print('交集运算：',set1 & set2)
 6 print('并集运算：',set1 | set2)
 7 print('差集运算：',set1 - set2)
 8 输出：
 9 DNF中的太刀武器： {'名刀观世正宗', '月之光芒', '黑刀暗月', '流光星陨刀'} 
10 
11 我喜欢的武器： {'月之光芒', '妖刀村正'}
12 交集运算： {'月之光芒'}
13 并集运算： {'月之光芒', '妖刀村正', '流光星陨刀', '名刀观世正宗', '黑刀暗月'}
14 差集运算： {'名刀观世正宗', '黑刀暗月', '流光星陨刀'}

四、列表、元组、字典和集合的区别

列表、元组、字典和集合的区别
数据结构	是否可变	是否重复	是否有序	定义符号
列表	可变	可重复	无序	[]
元组	不可变	可重复	有序	()
字典	可变	可重复	无序	{key:value}
集合	可变	不可重复	无序	{}