13.Python从入门到精通—Python 集合操作与方法概览

Python 集合

在Python中，集合是一种无序、不重复的数据类型。集合通常用于去重、检查成员资格等操作。Python提供了内置的set类型来实现集合，可以使用花括号{}或set()函数来创建一个集合。

使用花括号创建集合：

my_set = {'apple', 'banana', 'orange'}
print(my_set)  # 输出 {'banana', 'orange', 'apple'}

使用set()函数创建集合：

my_set = set(['apple', 'banana', 'orange'])
print(my_set)  # 输出 {'banana', 'orange', 'apple'}

可以使用add()方法向集合中添加元素：

my_set = {'apple', 'banana', 'orange'}
my_set.add('pear')
print(my_set)  # 输出 {'banana', 'orange', 'pear', 'apple'}

可以使用remove()方法从集合中删除元素：

my_set = {'apple', 'banana', 'orange'}
my_set.remove('banana')
print(my_set)  # 输出 {'orange', 'apple'}

可以使用in运算符来检查元素是否属于集合：

my_set = {'apple', 'banana', 'orange'}
print('apple' in my_set)  # 输出 True
print('pear' in my_set)  # 输出 False

需要注意的是，集合中的元素必须是不可变的对象，因为集合的实现也是基于哈希表的。如果集合中包含可变对象，例如列表或字典，将引发TypeError异常。

集合的基本操作

1、添加元素

在Python中，可以使用以下方法向字典中添加元素：

• 使用键来添加元素：使用方括号[]和赋值符号=，将新的键值对添加到字典中。
• 使用update()方法：使用update()方法将一个字典中的键值对添加到另一个字典中。

下面是这两种方法的示例：

# 使用键来添加元素
my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
my_dict['key3'] = 'value3'
print(my_dict) # 输出：{'key1': 'value1', 'key2': 'value2', 'key3': 'value3'}

使用update()方法添加元素
my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
new_dict = {'key3': 'value3', 'key4': 'value4'}
my_dict.update(new_dict)
print(my_dict) # 输出：{'key1': 'value1', 'key2': 'value2', 'key3': 'value3', 'key4': 'value4'}

使用这些方法，可以方便地向字典中添加新的键值对。

2、移除元素

在Python中，可以使用以下方法从字典中移除元素：

• 使用del语句：使用del语句和键来删除字典中的元素。
• 使用pop()方法：使用pop()方法和键来删除字典中的元素，并返回该元素的值。
• 使用clear()方法：使用clear()方法删除字典中的所有元素。

下面是这三种方法的示例：

# 使用del语句删除元素
my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2', 'key3': 'value3'}
del my_dict['key2']
print(my_dict) # 输出：{'key1': 'value1', 'key3': 'value3'}

使用pop()方法删除元素
my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2', 'key3': 'value3'}
value = my_dict.pop('key2')
print(my_dict) # 输出：{'key1': 'value1', 'key3': 'value3'}
print(value) # 输出：value2
使用clear()方法删除所有元素
my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2', 'key3': 'value3'}
my_dict.clear()
print(my_dict) # 输出：{}

使用这些方法，可以方便地从字典中移除元素。

3、计算集合元素个数

在Python中，可以使用len()函数来计算集合中元素的个数。例如：

my_set = {'apple', 'banana', 'orange'}
print(len(my_set))  # 输出 3

需要注意的是，如果集合中有重复的元素，它们只会被计算一次。

4、清空集合

在Python中，可以使用以下方法清空集合：
使用clear()方法：使用clear()方法删除集合中的所有元素。

下面是这种方法的示例：

# 使用clear()方法清空集合
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}
my_set.clear()
print(my_set) # 输出：set()

使用这种方法，可以方便地清空集合中的所有元素。

5、判断元素是否在集合中存在

在Python中，可以使用in运算符来判断一个元素是否在集合中存在。例如：

my_set = {'apple', 'banana', 'orange'}
print('apple' in my_set)  # 输出 True
print('pear' in my_set)  # 输出 False

需要注意的是，in运算符的时间复杂度是O(1)，因此它非常适合用于集合中元素的查找操作。

集合内置方法完整列表

Python中的集合类型内置了多个方法，包括：

• add()：向集合中添加元素。

• clear()：从集合中删除所有元素

• copy()：返回集合的副本。

• difference()：返回一个包含两个集合差集元素的新集合。

• difference_update()：从原集合中删除另一个集合中的元素。

• discard()：从集合中删除指定元素，如果元素不存在，则不执行任何操作。

• intersection()：返回两个集合的交集元素。

• intersection_update()：将原集合中的元素更新为两个集合的交集元素。

• isdisjoint()：判断两个集合是否没有交集。

• issubset()：判断一个集合是否为另一个集合的子集。

• issuperset()：判断一个集合是否为另一个集合的超集。

• pop()：随机删除并返回集合中的一个元素。

• remove()：从集合中删除指定元素，如果元素不存在，则引发KeyError异常。

• symmetric_difference()：返回两个集合的对称差集元素。

• symmetric_difference_update()：将原集合中的元素更新为两个集合的对称差集元素。

• union()：返回两个集合的并集元素。

• update()：将原集合中的元素更新为两个集合的并集元素。

# 创建两个集合
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}

# add()：向集合中添加元素
set1.add(6)
print("add():", set1)  # 输出：{1, 2, 3, 6}

# clear()：从集合中删除所有元素
set1.clear()
print("clear():", set1)  # 输出：set()

# copy()：返回集合的副本
set2_copy = set2.copy()
print("copy():", set2_copy)  # 输出：{3, 4, 5}

# difference()：返回一个包含两个集合差集元素的新集合
diff = set2.difference(set1)
print("difference():", diff)  # 输出：{4, 5}

# difference_update()：从原集合中删除另一个集合中的元素
set2.difference_update(set1)
print("difference_update():", set2)  # 输出：{4, 5}

# discard()：从集合中删除指定元素，如果元素不存在，则不执行任何操作
set2.discard(4)
print("discard():", set2)  # 输出：{5}

# intersection()：返回两个集合的交集元素
inter = set1.intersection(set2)
print("intersection():", inter)  # 输出：set()

# intersection_update()：将原集合中的元素更新为两个集合的交集元素
set1.intersection_update(set2)
print("intersection_update():", set1)  # 输出：set()

# isdisjoint()：判断两个集合是否没有交集
print("isdisjoint():", set1.isdisjoint(set2))  # 输出：True

# issubset()：判断一个集合是否为另一个集合的子集
print("issubset():", set1.issubset(set2))  # 输出：False

# issuperset()：判断一个集合是否为另一个集合的超集
print("issuperset():", set2.issuperset(set1))  # 输出：False

# pop()：随机删除并返回集合中的一个元素
popped = set2.pop()
print("pop():", popped)  # 输出：5
print("pop() after:", set2)  # 输出：{3}

# remove()：从集合中删除指定元素，如果元素不存在，则引发KeyError异常
set2.remove(3)
print("remove():", set2)  # 输出：set()

# symmetric_difference()：返回两个集合的对称差集元素
sym_diff = set1.symmetric_difference(set2)
print("symmetric_difference():", sym_diff)  # 输出：{1, 2}

# symmetric_difference_update()：将原集合中的元素更新为两个集合的对称差集元素
set1.symmetric_difference_update(set2)
print("symmetric_difference_update():", set1)  # 输出：{1, 2}

# union()：返回两个集合的并集元素
union_set = set1.union(set2)
print("union():", union_set)  # 输出：{1, 2}

# update()：将原集合中的元素更新为两个集合的并集元素
set1.update(set2)
print("update():", set1)  # 输出：{1, 2}

这些方法可以对集合进行各种操作，具体用法可以参考Python官方文档。