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Python数据结构:集合

  • 集合的定义

(1)标准类型操作符(所有的集合类型)

 使用大括号,并且里面必须有初始值,否则是dict字典类型

成员关系 (in, not in)
        就序列而言,Python中的in和not in操作符决定某个元素是否是一个集合中的成员。
集合等价/不等价
        等价/不等价被用于在相同或不同的集合之间做比较。两个集合相等是指,对每个集合而言,当且仅当其中一个集合中的每个成员同时也是另一个集合中的成员。也可以说每个集合必须是另一个集合的一个子集, 即s <= t 和s>= t 的值均为真(True),或(s <= t and s>= t) 的值为真(True)。集合等价/不等价与集合的类型或集合成员的顺序无关,只与集合的元素有关。
子集/超集
        set用Python的比较操作符检查某集合是否是其他集合的超集或子集。“小于”符号(<、<=)用来判断子集,“大于”符号(>、 >= )用来判断超集。“小于” 和 “大于”意味着两个集合在比较时不能相等。等于号允许非严格定义的子集和超集。
        set支持严格( < )子集和非严格 ( <= ) 子集,也支持严格( > )超集和非严格 ( >= )超集。只有当第一个集合是第二个集合的严格子集时,我们才称第一个集合“小于”第二个集合。同理,只有当第一个集合是第二个集合的严格超集时,我们才称第一个集合“大于”第二个集合。

  • 集合的特征

    对象值的比较

集合内部的元素无序,所以不能使用索引、切片等操作

任何相同类型的对象都可以比较,格式为:a == b,在python2.3之前类型不具有布尔值,返回值为1 0;2.3版本之后返回只为 True False

集合内部的元素具有唯一性,不允许元素重复出现

    对象身份的比较

集合内部的元素,只能存放int, float, str, tuple等必须是可哈希的数据,set类型本身不可哈希

obj1 is obj2  --obj 与obj2是同一个对象  return True False

s1 = {1,2,3,'a','b','c',7,8,9}
s2 = {}

print(type(s1)) #输出<class 'set'>
print(type(s2)) #输出<class 'dict'>

for i in s1:
    print(i,end=' ') #输出1 2 3 b 7 8 9 a c,可见set是无序的

obj1 is not obj2 --obj 与obj2是同一个对象  return True False

  •  多循环的集合内涵

    s1 = {1,2,3} s2 = {'i', 'love', 'you'}

    s3 = {m * n for m in s2 for n in s1} #相当于把s2中的每个元素乘以1/2/3 print(s3) #输出{'iii', 'lovelove', 'you', 'youyou', 'i', 'youyouyou', 'ii', 'love', 'lovelovelove'}

  •  删除元素

    s = {'a','b','c','d','e','f'} # s.remove('k') #remove删除不存在的元素报错keyerror s.discard('k') #discard删除不存在的元素不报错,只是删除失败而已

  • 交叉并补

    布尔类型--python中的与、或、非

交集intersection

布尔类型的优先级依次为:not

差集difference

             and

并集union

            or
--实现功能为逻辑 非 与 或

子集issubset:检查一个集合是否为另一个集合的子集

标准类型的内建函数

超集issuperset:检查一个集合是否为另一个集合的超集(如果一个集合S2中的每一个元素都在集合S1中,且集合S1中可能包含S2中没有的元素,则集合S1就是S2的一个超集,反过来,S2是S1的子集)

cmp(obj1, obj2)--1>2 return i>0
 
          1<2 return i<0
 
          1==2 return i=0
repr(obj)/repr('obj')--返回一个对象的字符串表示

s1 = {1,2,3,4,5,6}
s2 = {5,6,7,8,9,0}

s3 = s1.intersection(s2) #s1与s2的交集
print(s3) #输出{5, 6}

s4 = s1.difference(s2) #s1与s2的差集,相当于s1-s2
print(s4) #输出{1, 2, 3, 4}

s5 = s1.union(s2) #s1与s2的并集
print(s5) #输出{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

i1 = s1.issubset(s2) #判断s2是否为s1的子集,i1为False
i2 = s1.issuperset(s2) #判断s2是否为s1的超集,i2为False

str(obj)--返回对象可读性好的字符串表示

  •  冰冻集合

type(obj)--返回对象的类型

不可以进行任何修改操作的集合,其他属性与集合完全一致。

(2)集合类型操作符(所有的集合类型)
联合( | )
        联合(union)操作和集合的 OR(又称可兼析取(inclusive disjunction))其实是等价的,两个集合的联合是一个新集合,该集合中的每个元素都至少是其中一个集合的成员,即属于两个集合其中之一的成员。联合符号有一个等价的方法:union()。
交集( & )
       可以把交集操作比做集合的AND(或合取)操作。两个集合的交集是一个新集合,该集合中的每个元素同时是两个集合中的成员,即属于两个集合的成员。交集符号有一个等价的方法:intersection()。
差补/相对补集( – )
        两个集合(s 和 t)的差补或相对补集是指一个集合 C,该集合中的元素,只属于集合 s,而不属于集合 t。差符号有一个等价的方法:difference()。
对称差分( ^ )
       和其他的布尔集合操作相似,对称差分是集合的XOR(又称“异或” (exclusive disjunction))。两个集合(s 和 t)的对称差分是指另外一个集合C,该集合中的元素,只能是属于集合 s 或者集合t的成员,不能同时属于两个集合。对称差分有一个等价的方法:symmetric_difference()。
混合集合类型操作
        如果左右两个操作数的类型相同,既都是可变集合或不可变集合,则所产生的结果类型是相同的。但如果左右两个操作数的类型不相同(左操作数是 set,右操作数是 frozenset,或相反情况),则所产生的结果类型与左操作数的类型相同 。

s = {1,2,3}
s = frozenset(s)
print(s) #输出frozenset({1, 2, 3})

       注意:加号不是集合类型的运算符。

 

>>> t | s 
frozenset(['c', 'b', 'e', 'h', 'k', 'o', 'p', 's']) 
>>> t ^ s 
frozenset(['c', 'b', 'e', 'k', 'p']) 
>>> s | t 
set(['c', 'b', 'e', 'h', 'k', 'o', 'p', 's']) 
>>> s ^ t 
set(['p', 'b', 'e', 'k', 'c'])
(3)集合类型操作符(仅适用于可变集合)
(Union) Update ( |= )
       这个更新方法从已存在的集合中添加(可能多个)成员,此方法和update()等价。

>>> s = set('cheeseshop') 
>>> s |= set('pypi') 
>>> s 
set(['c', 'e', 'i', 'h', 'o', 'p', 's', 'y'])

保留/交集更新( &= )

保留(或交集更新)操作保留与其他集合的共有成员,此方法和 intersection_update()等价。
差更新 ( –= )

对集合s和t进行差更新操作s-=t,差更新操作会返回一个集合,该集合中的成员是集合s去除掉集合t中元素后剩余的元素。此方法

和difference_update()等价。
对称差分更新( ^= )

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