Python set集合详解

左手的ㄟ右手 2023-10-07 22:52 13阅读 0赞

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Python 中的集合，和数学中的集合概念一样，用来保存不重复的元素，即集合中的元素都是唯一的，互不相同。

从形式上看，和字典类似，Python 集合会将所有元素放在一对大括号 \{\} 中，相邻元素之间用“,”分隔，如下所示：

> \{element1,element2,...,elementn\}

其中，elementn 表示集合中的元素，个数没有限制。

从内容上看，同一集合中，只能存储不可变的数据类型，包括整形、浮点型、字符串、元组，无法存储列表、字典、集合这些可变的数据类型，否则 Python 解释器会抛出 TypeError 错误。比如说：

> >>> \{ \{'a':1\}\}  
> Traceback (most recent call last):  
> File "<pyshell\#8>", line 1, in <module>  
> \{ \{'a':1\}\}  
> TypeError: unhashable type: 'dict'  
> >>> \{\[1,2,3\]\}  
> Traceback (most recent call last):  
> File "<pyshell\#9>", line 1, in <module>  
> \{\[1,2,3\]\}  
> TypeError: unhashable type: 'list'  
> >>> \{ \{1,2,3\}\}  
> Traceback (most recent call last):  
> File "<pyshell\#10>", line 1, in <module>  
> \{ \{1,2,3\}\}  
> TypeError: unhashable type: 'set'

并且需要注意的是，数据必须保证是唯一的，因为集合对于每种数据元素，只会保留一份。例如：

> >>> \{1,2,1,(1,2,3),'c','c'\}  
> \{1, 2, 'c', (1, 2, 3)\}

由于 Python 中的 set 集合是无序的，所以每次输出时元素的排序顺序可能都不相同。

> 其实，Python 中有两种集合类型，一种是 set 类型的集合，另一种是 frozenset 类型的集合，它们唯一的区别是，set 类型集合可以做添加、删除元素的操作，而 forzenset 类型集合不行。本节先介绍 set 类型集合，后续章节再介绍 forzenset 类型集合。

### Python创建set集合 ###

Python 提供了 2 种创建 set 集合的方法，分别是使用 \{\} 创建和使用 set() 函数将列表、元组等类型数据转换为集合。

##### 1) 使用 \{\} 创建 #####

在 Python 中，创建 set 集合可以像列表、元素和字典一样，直接将集合赋值给变量，从而实现创建集合的目的，其语法格式如下：

> setname = \{element1,element2,...,elementn\}

其中，setname 表示集合的名称，起名时既要符合 Python 命名规范，也要避免与 Python 内置函数重名。

举个例子：

a ={1,'c',1,(1,2,3),'c'}
    print(a)

运行结果为：

> \{1, 'c', (1, 2, 3)\}

##### 2) set()函数创建集合 #####

set() 函数为 Python 的内置函数，其功能是将字符串、列表、元组、range 对象等可迭代对象转换成集合。该函数的语法格式如下：

> setname = set(iteration)

其中，iteration 就表示字符串、列表、元组、range 对象等数据。

例如：

set1 =set([1,2,3,4,5])
    set2 =set([1,2,3,4,5])
    set3 =set((1,2,3,4,5))
    print("set1:",set1)
    print("set2:",set2)
    print("set3:",set3)

运行结果为：

> set1: \{1, 2, 3, 4, 5\}  
> set2: \{1, 2, 3, 4, 5\}  
> set3: \{1, 2, 3, 4, 5\}

注意，如果要创建空集合，只能使用 set() 函数实现。因为直接使用一对 \{\}，Python 解释器会将其视为一个空字典。

### Python访问set集合元素 ###

由于集合中的元素是无序的，因此无法向列表那样使用下标访问元素。Python 中，访问集合元素最常用的方法是使用循环结构，将集合中的数据逐一读取出来。

例如：

a ={1,'c',1,(1,2,3),'c'}
    for ele in a:
    print(ele,end=' ')

运行结果为：

> 1 c (1, 2, 3)

由于目前尚未学习循环结构，以上代码初学者只需初步了解，后续学习循环结构后自然会明白。

### Python删除set集合 ###

和其他序列类型一样，手动函数集合类型，也可以使用 del() 语句，例如：

a ={1,'c',1,(1,2,3),'c'}
    print(a)
    del(a)
    print(a)

运行结果为：

> \{1, 'c', (1, 2, 3)\}  
> Traceback (most recent call last):  
>  File "C:\\Users\\mengma\\Desktop\\1.py", line 4, in <module>  
>  print(a)  
> NameError: name 'a' is not defined

Python set 集合最常用的操作是向集合中添加、删除元素，以及集合之间做交集、并集、差集等运算。受到篇幅的限制，这些知识会放到下节进行详细讲解。

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