024 Python笔记--集合

python中的集合同数学中的集合概念类似，也是用于保存不重复元素的，所以集合最好的应用就是去重。

一、可变集合

1.集合的创建：

1.1直接创建（使用“{}”）：如果在创建集合的过程中输入了重复的元素python会自动只保留一个。

>>> set1={1,2,3,4,5,4,3,2,0}
>>> set1
{0, 1, 2, 3, 4, 5}

1.2使用set()函数创建：在python中，可以使用set()函数将列表、元组等其他可迭代的对象转换为列表。

>>> list1=['Swan','duck','chicken','python']
>>> tuple1=(1,2,3,4,5,6)
>>> string='Python'
>>> set1=set(list1)
>>> set2=set(tuple1)
>>> set3=set(string)
>>> print(set1);print(set2);print(set3)
{'Swan', 'python', 'chicken', 'duck'}
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
{'t', 'o', 'P', 'h', 'n', 'y'}

注意：创建空集合时只能用set()函数实现，而不能直接使用“{}”实现，因为在python中，直接使用“{}”表示创建一个空字典。

2.集合元素的添加和删除：

2.1向集合中添加元素：add()函数

>>> list1={1,2,3,2,5}
>>> list1.add('Swan')
>>> list1
{1, 2, 3, 5, 'Swan'}

2.2从集合中删除元素：

2.2.1删除整个集合：del()

>>> list1={1,2,3}
>>> del list1
>>> list1
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#26>", line 1, in <module>
    list1
NameError: name 'list1' is not defined

2.2.2清空集合：clear()

>>> list2={2,1,2,3,4}
>>> list2.clear()
>>> list2
set()

2.2.3删除一个元素：pop()，pop()会返回删除的元素

>>> list3={'A','B','c'}
>>> list3.pop()
'A'
>>> list3
{'B', 'c'}

2.2.4删除指定的一个元素：remove()

>>> list4={'a','c','AQ','e'}
>>> if 'e'in list4:         #防止要删除的元素不在集合中，程序会报错
	list4.remove('e')

>>> list4
{'a', 'c', 'AQ'}

3.集合的交集、并集、差集：

3.1交集：“&”，并集：“|”，差集：“-”：

set1={'Swan','Tom','Ursula','Emma'}
set2={'Rebica','Ursula','Niklause','Swan'}
print("交集：",set1&set2)
print("并集：",set1|set2)
print("差集：",set1-set2)

#运行结果
交集： {'Swan', 'Ursula'}
并集： {'Swan', 'Ursula', 'Emma', 'Niklause', 'Tom', 'Rebica'}
差集： {'Emma', 'Tom'}

4.列表、元组、字典和集合的区别

数据结构	是否可变	是否重复	是否有序	定义符号
列表	可变	可重复	有序	[ ]
元组	不可变	可重复	有序	( )
字典	可变	可重复	无序	{key:value}
集合	可变	不可重复	无序	{ }

二、不可变集合

1.使用frozenset定义一个不可变集合

>>> list1=[1,2,3,'Swan']
>>> set1=frozenset(list1)
>>> print(set1)
frozenset({1, 2, 3, 'Swan'})
>>> set1.add('Tom')       #set1是不可变集合
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#4>", line 1, in <module>
    set1.add('Tom')
AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

拓展：

统计集合中元素的个数：len()

>>> set1={'q',1,2,3,4,3,2,1}
>>> len(set1)
5

用索引访问集合中某个位置的元素，程序会报错。因为集合中的元素是无序的！
set1=set([1,2])；set2={[1,2]}：分别试试这两个语句，看看会出现什么样的结果。
```
>>> set1=set([1,2])
>>> set1
{1, 2}
>>> set2={[1,2]}
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#15>", line 1, in <module>
    set2={[1,2]}
TypeError: unhashable type: 'list'
```
报错信息提示说：列表是不可哈希的类型。原来集合的存储方式和字典的存储方式是一样的呀！仔细想一下，利用哈希函数计算，相同元素得到的哈希值（存放地址）是相同的，所以在集合中所有相同的元素都会被覆盖掉，因此集合中的元素具有唯一性！而且通过哈希函数计算的地址不可能是按顺序排放的，所以集合才强调是无序的！！
set1={1,1.0} 运行这个语句看看会得到什么结果。
```
>>> set1={1,1.0}
>>> set1
{1}
```
出现上述结果是因为，python的哈希函数会将相同的值的元素计算得到相同的地址，1和1.0是等值的。