Python內置數據結構——集合set ,集合運算

集合set

去重的,可變的,可迭代的,無序的 元素集合

set的元素必須是可hash的

約定

• set翻譯為集合

• collection 翻譯為集合類型,是一個大概念

set定義 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}  # 報錯:[1] 是unhashable type: 'list'

set的元素

• set 的元素要求必須是可hash的

• 目前學過的不可hash的類型有list,set,bytearray

• 元素不可以索引

• set 可以迭代

set增加

• add(elem) -> None

•     增加一個元素到set中

•     如果元素存在,什么都不做(set的去重性質)

• update( * others)   -> None

•     合并其他元素到set集合中來

•     參數others必須是可迭代對象,可以是多個用逗號隔開

•     就地修改

set刪除

• remove(elem) -> None

•     從set中移除一個元素

•     元素不存在,拋出keyError異常

• discard(elem) -> None

•     從set中移除一個元素

•     元素不存在什么都不做

• pop() -> item

•     移除并返回任意的元素.(類似隨機的)

•     空集合返回keyError異常

• clear()

•     移除所有元素

set 修改,查詢

修改:

• 要么刪除,要么加入新的元素

查詢:

• 非線性結構,無法索引

遍歷:

• 可以迭代所有元素

成員運算符

•     in 和 not in 判斷元素是否在set中

•     效率為 O(1)  ### list,tuple等用成員運算符時,效率為O(n)

set 和線性結構

• 線性結構的查詢時間復雜度是O(n),隨著數據規模的增大而增加耗時

• set,dict等結構,內部使用hash值作為Key,時間復雜度可以做到O(1),查詢時間和數據規模無關

可hash

•     數值型int,float,complex

•     布爾型 True,False

•     字符串 string,bytes

•     tuple

•     None

•     以上都是不可變類型,稱為可哈希類型,hashable

集合

基本概念

• 全集: 所有元素的集合.例如實數集,所有實數組成的集合就是全集

• 子集subset和超集superset: 一個集合A所有的元素都在另一個集合B內,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: 多個集合合并的解構

• 交集: 多個集合的公共部分

• 差集: 集合中除去和其他集合公共部分

集合運算

并集

將兩個集合A和B的所有的元素合并到一起,組成的集合稱作集合A與集合B的并集

• set.union(*others)

        返回和多個集合合并后的新的集合

• | 運算符重載

        等同union

• set.update(*others) -> None

        和多個集合合并,就地修改

• |= ->  None

        等同update

交集

集合A和B,由所有屬于A且屬于B的元素組成的集合

• set.intersection(* others)

        返回和多個集合的交集

• &

        等同intersection

• set.intersection_update(*others) -> None

        獲取和多個集合的交集,并就地修改

• &= -> None

        等同intersection_update

差集

集合A和B,由所有屬于A且不屬于B的元素組成的集合

• set.differentce(*others)

        返回和多個集合的差集

• -

        等同difference

• set.difference_update(*others)

        獲取和多個合集的差集并就地修改

• -=

        等同difference_update(*others)

對稱差集

集合A和B,由所有不屬于A和B的交集元素組成的集合,基座(A-B)U(B-A)

• symmetric_difference(other)

        返回和另一個集合的差集

• ^

        等同symmetric_difference(other)

• symmetric_difference_update(other)

        獲取和另一個集合的差集并就地修改

• ^=

        等同symmetric_difference_update

集合判斷

• set.issubset(other), <=

        判斷當前集合是否是other的子集

• set1 < set2

        判斷set1 是否是set2 的真子集

• set.issuperset(other) >=

        判斷當前集合是否是other的超集

• set1 > set2

        判斷set1 是否是 set2 的真超集

• set.isdisjoint(other)

        當前集合和另一個集合沒有交集

        沒有交集,返回True