Python内置数据结构——集合set,集合运算

集合set

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去重的,可变的,可迭代的,无序的 元素集合

set的元素必须是可hash的

约定

• set翻译为集合

• collection 翻译为集合类型,是一个大概念

set定义 初始化

• set() -> new empty set object

• set(iterable) -> new set object

s1 = set()  #空set
s2 = set(range(5))
s3 = set(list(range(10)))
s4 = {} # 空{}是空字典(dict)不是空set
s5 = {9 ,10, 11} # set
s6 = {(1,2) , 3, 'a'}
s7 = {[1],(1,),1}  # 报错:[1] 是unhashable type: 'list'

set的元素

• set 的元素要求必须是可hash的

• 目前学过的不可hash的类型有list,set,bytearray

• 元素不可以索引

• set 可以迭代

set增加

• add(elem) -> None

•     增加一个元素到set中

•     如果元素存在,什么都不做(set的去重性质)

• update( * others)   -> None

•     合并其他元素到set集合中来

•     参数others必须是可迭代对象,可以是多个用逗号隔开

•     就地修改

set删除

• remove(elem) -> None

•     从set中移除一个元素

•     元素不存在,抛出keyError异常

• discard(elem) -> None

•     从set中移除一个元素

•     元素不存在什么都不做

• pop() -> item

•     移除并返回任意的元素.(类似随机的)

•     空集合返回keyError异常

• clear()

•     移除所有元素

set 修改,查询

修改:

• 要么删除,要么加入新的元素

查询:

• 非线性结构,无法索引

遍历:

• 可以迭代所有元素

成员运算符

•     in 和 not in 判断元素是否在set中

•     效率为 O(1)  ### list,tuple等用成员运算符时,效率为O(n)

set 和线性结构

• 线性结构的查询时间复杂度是O(n),随着数据规模的增大而增加耗时

• set,dict等结构,内部使用hash值作为Key,时间复杂度可以做到O(1),查询时间和数据规模无关

可hash

•     数值型int,float,complex

•     布尔型 True,False

•     字符串 string,bytes

•     tuple

•     None

•     以上都是不可变类型,称为可哈希类型,hashable

集合

基本概念

• 全集: 所有元素的集合.例如实数集,所有实数组成的集合就是全集

• 子集subset和超集superset: 一个集合A所有的元素都在另一个集合B内,A是B的子集,B是A的超集

• 真子集和真超集: A是B的子集,且A不等于B,A就是B的真子集,B是A的真超集

• 并集: 多个集合合并的解构

• 交集: 多个集合的公共部分

• 差集: 集合中除去和其他集合公共部分

集合运算

并集

将两个集合A和B的所有的元素合并到一起,组成的集合称作集合A与集合B的并集

• set.union(*others)

        返回和多个集合合并后的新的集合

• |运算符重载

        等同union

• set.update(*others) -> None

        和多个集合合并,就地修改

• |= ->  None

        等同update

交集

集合A和B,由所有属于A且属于B的元素组成的集合

• set.intersection(* others)

        返回和多个集合的交集

• &

        等同intersection

• set.intersection_update(*others) -> None

        获取和多个集合的交集,并就地修改

• &= -> None

        等同intersection_update

差集

集合A和B,由所有属于A且不属于B的元素组成的集合

• set.differentce(*others)

        返回和多个集合的差集

• -

        等同difference

• set.difference_update(*others)

        获取和多个合集的差集并就地修改

• -=

        等同difference_update(*others)

对称差集

集合A和B,由所有不属于A和B的交集元素组成的集合,基座(A-B)U(B-A)

• symmetric_difference(other)

        返回和另一个集合的差集

• ^

        等同symmetric_difference(other)

• symmetric_difference_update(other)

        获取和另一个集合的差集并就地修改

• ^=

        等同symmetric_difference_update

集合判断

• set.issubset(other), <=

        判断当前集合是否是other的子集

• set1 < set2

        判断set1 是否是set2 的真子集

• set.issuperset(other) >=

        判断当前集合是否是other的超集

• set1 > set2

        判断set1 是否是 set2 的真超集

• set.isdisjoint(other)

        当前集合和另一个集合没有交集

        没有交集,返回True