set和集合运算

柔光的暖阳◎ 2022-02-24 07:27 215阅读 0赞

### set集合 ###

*  概念：set是可变的、无序的、不重复的元素集合。set的元素及元素里面的元素不能出现不可哈希类型。（即set的元素要求必须可以hash）
    
     *  常用的不可hash类型有list、set、bytearray
     *  set的元素不可索引，但可以迭代
 *  set的定义：
    
     *  例如： s1 = set()
     *  例如： s2 = set(range(5))
     *  例如： s3 = \{‘a’,2,2,3,‘abc’\} 等价于set = \{‘a’,2,3,‘abc’\}。set里面的元素不能重复。
     *  注意：空set不能使用\{\}直接定义，而是直接使用set()定义。\{\}定义的是空字典dict
 *  set常用操作
    
     *  add(elem) 返回值None \#注意只能一次增加一个元素，如果元素存在，则不会添加
     *  update(\*others) \#合并其他元素到set集合中来，others必须是可迭代对象。返回值None 就地修改
     *  remove(elem) 从set中移除一个元素，元素不存在，抛出keyError异常
     *  deiscard(elem)从set中移除一个元素，元素不存在什么都不做。
     *  pop()—>item 随机的从集合中移除一个元素，并返回移除的元素。空集合调用返回keyError异常
     *  clear() 移除所有元素
 *  set和list的效率对比
    
     *  因为set集合存储元素是先根据元素求出对应的hash值，然后放在对应hash值的内存编号中。所以删除或修改元素。只需要根据元素求出其对应的hash值后找到对应位置做操作。正是这样的结构设计保证了set内元素是不能重复的。也保证了set集合中添加和删除元素的效率是 O ( 1 ) O(1) O(1)
     *  list是线性结构。在用索引查找时在内存中可以直接偏移就找到对应的索引位置，所以list使用索引非常快，而正是因为这样。在添加和删除元素时，会发生其他不必要的元素移动。所有list查找，删除，添加元素。相对于set集合比较慢。
     *  例如：  
        ![set001][]
 *  常用的可hash类型
    
     *  数值类型 int、float、complex
     *  布尔型 True、False
     *  字符串string、bytes
     *  元组tuple
     *  None

# 集合 #

*  全集：（并集U、union的意思）所有元素的集合。
 *  子集：（subset和超子集superset）一个集合A所有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：多个集合合并的结果
 *  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

## 集合运算符 ##

*  并集运算符：|
    
     *  【|】 并集运算符（用union(\*others)也可以）（会返回一个新的集合）
     *  【|=】 等同于update方法。多个集合和并，就地修改
     *  并集：将两个集合A和B的所有元素合并到一起
 *  交集运算符： &
    
     *  【&】等同于intersection 返回多个集合的交集。（会返回新的集合）
     *  【&=】等同于intersection\_update获取和多个集合的交集，并就地修改。
     *  交集：集合A和B，由属于B的元素组成的集合
 *  差集运算符： -
    
     *  【-】等同difference(\*others) 返回和多个集合的差集，会返回一个新的集合
     *  【-=】等同difference\_update(\*others) 获取和多个集合的差集并就地修改
     *  差集：集合A和B,由所有属A且不属于B的元素组成的集合
 *  对称差集： ^
    
     *  【^】等同于symmetric\_differece(other)返回一个新的集合（和另一个集合的差集）
     *  【^=】等同于symmetric\_differece\_update(other)获取和另一个集合的差集并就地修改
     *  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。【(A-B)U(B-A)】
 *  【<=】相当于 issubset(other) 判断当前集合是否是另一个集合的子集
    
     *  例如： set1 < set2 \#判断set1是否是set2的真子集
 *  【>=】相当于issuperset(other) 判断当前集合是否是other的超集
    
     *  例如： set1 > set2 潘森set1是否是set2的真超集
 *  isdisjoint(other) 集合是否有交集。当前集合和另外一个集合没有交集就返回true

## 简单示例： ##

*  并集运算

a = set("abccd")
    b = set("adef")
    c = a|b
    print(a,d,c,sep="\n")

![set002][]

*  交集运算

a = set("abccd")
    b = set("adef")
    c = a&b
    print(a,d,c,sep="\n")

![set003][]

*  差集运算

a = set("abccd")
    b = set("adef")
    c = a - b
    print(a,d,c,sep="\n")

![set004][]

*  对称差集运算

a = set("abccd")
    b = set("adef")
    c = a ^ b
    print(a,d,c,sep="\n")

![set005][]

[set001]: /images/20220224/c6670ffac4c444d4a89726f06c47a2aa.png
[set002]: /images/20220224/1e6d2659e9a445bd8b4946debd047d5b.png
[set003]: /images/20220224/1c74d2aa11864eaf82317a011660e42b.png
[set004]: /images/20220224/ed19e5ecf68849198d79fd5a091ec4d3.png
[set005]: /images/20220224/10d119057f7442bbb6f69a5db56bc638.png