【Python】set集合詳解

set集合詳解

• 概述
• 建立 set集合（2種）
• • 1) 使用 {} 建立
  • 2) set()函數建立集合
• 通路set集合元素
• 删除set集合
• set集合中添加元素
• set集合中删除元素
• set集合做交集、并集、差集運算
• set集合方法詳解

概述

Python 中的集合，和數學中的集合概念一樣，用來儲存不重複的元素，即集合中的元素都是唯一的，互不相同。

從形式上看，和字典類似，Python 集合會将所有元素放在一對大括号

{}

中，相鄰元素之間用

“,”

分隔，如下所示：

其中，elementn 表示集合中的元素，個數沒有限制。

同一集合中，隻能存儲不可變的資料類型，包括整形、浮點型、字元串、元組，

無法存儲

清單、字典、集合這些可變的資料類型，否則 Python 解釋器會抛出

TypeError 錯誤

。比如說：

>>> {{'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，資料必須保證是唯一的，因為集合對于每種資料元素，隻會保留一份。例如：

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

由于 Python 中的

set 集合

是無序的，是以每次輸出時元素的排序順序可能都不相同。

其實，Python 中有兩種集合類型，一種是

set 類型

的集合，另一種是

frozenset 類型

的集合，它們唯一的差別是，

set 類型

集合可以做添加、删除元素的操作，而

forzenset 類型

集合不行。

建立 set集合（2種）

Python 提供了

2 種

建立 set 集合的方法，分别是使用

{}

建立和使用

set() 函數

将清單、元組等類型資料轉換為集合

1) 使用 {} 建立

在 Python 中，建立

set 集合

可以像清單、元素和字典一樣，直接将集合指派給變量，進而實作建立集合的目的，其文法格式如下：

其中，setname 表示集合的名稱，起名時既要符合 Python 命名規範，也要避免與 Python 内置函數重名。

舉個例子：

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

2) set()函數建立集合

set() 函數

為 Python 的内置函數，其功能是将字元串、清單、元組、range 對象等可疊代對象轉換成集合。該函數的文法格式如下：

其中，iteration 就表示字元串、清單、元組、range 對象等資料。

例如：

set1 = set("c.biancheng.net")
set2 = set([1,2,3,4,5])
set3 = set((1,2,3,4,5))
print("set1:",set1)
print("set2:",set2)
print("set3:",set3)
輸出：
set1: {'a', 'g', 'b', 'c', 'n', 'h', '.', 't', 'i', 'e'}
set2: {1, 2, 3, 4, 5}
set3: {1, 2, 3, 4, 5}
           

注意，如果要建立空集合，隻能使用

set() 函數

實作。因為直接使用一對

{}

，Python 解釋器會将其視為一個空字典。

通路set集合元素

由于集合中的元素是無序的，是以無法向清單那樣使用下标通路元素。

Python 中，通路集合元素最常用的方法是使用循環結構，将集合中的資料逐一讀取出來。

例如：

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

輸出：c 1 (1, 2, 3) 
           

删除set集合

和其他序列類型一樣，手動函數集合類型，也可以使用

del()

語句，例如：

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

輸出：
{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，以及集合之間做交集、并集、差集等運算

set集合中添加元素

set 集合中添加元素，可以使用 set 類型提供的

add() 方法

實作，該方法的文法格式為：

其中，setname 表示要添加元素的集合，element 表示要添加的元素内容。

需要注意的是，使用

add() 方法

添加的元素，隻能是數字、字元串、元組或者布爾類型（True 和 False）值，不能添加清單、字典、集合這類可變的資料，否則 Python 解釋器會報 TypeError 錯誤。例如：

a = {1,2,3}
a.add((1,2))
print(a)
a.add([1,2])
print(a)

輸出：
{(1, 2), 1, 2, 3}
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\qinjl\Desktop\1.py", line 4, in <module>
    a.add([1,2])
TypeError: unhashable type: 'list'
           

set集合中删除元素

删除現有 set 集合中的指定元素，可以使用

remove() 方法

，該方法的文法格式如下：

使用此方法删除集合中元素，需要注意的是，如果被删除元素本就不包含在集合中，則此方法會抛出 KeyError 錯誤，例如：

a = {1,2,3}
a.remove(1)
print(a)
a.remove(1)
print(a)

輸出：
{2, 3}
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\qinjl\Desktop\1.py", line 4, in <module>
    a.remove(1)
KeyError: 1
           

如果我們不想在删除失敗時令解釋器提示 KeyError 錯誤，還可以使用

discard() 方法

，此方法和

remove() 方法

的用法完全相同，唯一的差別就是，當删除集合中元素失敗時，此方法不會抛出任何錯誤。

a = {1,2,3}
a.remove(1)
print(a)
a.discard(1)
print(a)

輸出：
{2, 3}
{2, 3}
           

set集合做交集、并集、差集運算

集合最常做的操作就是進行交集、并集、差集以及對稱差集運算，首先有必要給大家普及一下各個運算的含義。

圖中，有 2 個集合，分别為

set1={1,2,3}

和

set2={3,4,5}

，它們既有相同的元素，也有不同的元素。以這兩個集合為例，分别做不同運算的結果如下表所示。

運算操作	Python運算符	含義	例子
交集	&	取兩集合公共的元素	>>> set1 & set2 {3}
并集	|	取兩集合全部的元素	>>> set1 | set2 {1,2,3,4,5}
差集	-	取一個集合中另一集合沒有的元素	>>> set1 - set2 {1,2} >>> set2 - set1 {4,5}
對稱差集	^	取集合 A 和 B 中不屬于 A&B 的元素	>>> set1 ^ set2 {1,2,4,5}

set集合方法詳解

>>> dir(set)
['add', 'clear', 'copy', 'difference', 'difference_update', 'discard', 'intersection', 'intersection_update', 'isdisjoint', 'issubset', 'issuperset', 'pop', 'remove', 'symmetric_difference', 'symmetric_difference_update', 'union', 'update']
           

Python set方法

方法名	文法格式	功能	執行個體
add()	set1.add()	向 set1 集合中添加數字、字元串、元組或者布爾類型	>>> set1 = {1,2,3} >>> set1.add((1,2)) >>> set1 {(1, 2), 1, 2, 3}
clear()	set1.clear()	清空 set1 集合中所有元素	>>> set1 = {1,2,3} >>> set1.clear() >>> set1 set() set()才表示空集合，{}表示的是空字典
copy()	set2 = set1.copy()	拷貝 set1 集合給 set2	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = set1.copy() >>> set1.add(4) >>> set1 {1, 2, 3, 4} >>> set1 {1, 2, 3}
difference()	set3 = set1.difference(set2)	将 set1 中有而 set2 沒有的元素給 set3	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {3,4} >>> set3 = set1.difference(set2) >>> set3 {1, 2}
difference_update()	set1.difference_update(set2)	從 set1 中删除與 set2 相同的元素	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {3,4} >>> set1.difference_update(set2) >>> set1 {1, 2}
discard()	set1.discard(elem)	删除 set1 中的 elem 元素	>>> set1 = {1,2,3} >>> set1.discard(2) >>> set1 {1, 3} >>> set1.discard(4) {1, 3}
intersection()	set3 = set1.intersection(set2)	取 set1 和 set2 的交集給 set3	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {3,4} >>> set3 = set1.intersection(set2) >>> set3 {3}
intersection_update()	set1.intersection_update(set2)	取 set1和 set2 的交集，并更新給 set1	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {3,4} >>> set1.intersection_update(set2) >>> set1 {3}
isdisjoint()	set1.isdisjoint(set2)	判斷 set1 和 set2 是否沒有交集，有交集傳回 False；沒有交集傳回 True	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {3,4} >>> set1.isdisjoint(set2) False
issubset()	set1.issubset(set2)	判斷 set1 是否是 set2 的子集	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {1,2} >>> set1.issubset(set2) False
issuperset()	set1.issuperset(set2)	判斷 set2 是否是 set1 的子集	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {1,2} >>> set1.issuperset(set2) True
pop()	a = set1.pop()	取 set1 中一個元素，并指派給 a	>>> set1 = {1,2,3} >>> a = set1.pop() >>> set1 {2,3} >>> a 1
remove()	set1.remove(elem)	移除 set1 中的 elem 元素	>>> set1 = {1,2,3} >>> set1.remove(2) >>> set1 {1, 3} >>> set1.remove(4) Traceback (most recent call last):   File "<pyshell#90>", line 1, in <module>     set1.remove(4) KeyError: 4
symmetric_difference()	set3 = set1.symmetric_difference(set2)	取 set1 和 set2 中互不相同的元素，給 set3	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {3,4} >>> set3 = set1.symmetric_difference(set2) >>> set3 {1, 2, 4}
symmetric_difference_update()	set1.symmetric_difference_update(set2)	取 set1 和 set2 中互不相同的元素，并更新給 set1	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {3,4} >>> set1.symmetric_difference_update(set2) >>> set1 {1, 2, 4}
union()	set3 = set1.union(set2)	取 set1 和 set2 的并集，賦給 set3	>>> set1 = {1,2,3} >>> set2 = {3,4} >>> set3=set1.union(set2) >>> set3 {1, 2, 3, 4}
update()	set1.update(elem)	添加清單或集合中的元素到 set1	>>> set1 = {1,2,3} >>> set1.update([3,4]) >>> set1 {1,2,3,4}