【Python基础知识】Python集合

1、集合概念

Python中的集合，是一个无序的、没有重复项的集。它支持数学概念上的集合操作，如交集、并集、补集和差集。集合是可变的，可以在其中添加或删除项。集合用花括号“{}”括起来，并用逗号“,”来分隔其中的项。

2、创建集合

可以使用花括号“{}”创建集合，集合会自动去除重复的项。下面的集合包含了几种用字符串表示的水果：

1. >>> # 创建fruits集合时，'apple'出现了两次 
2. >>> fruits = {'apple', 'banana', 'watermelon', 'strawberry', 'apple'} 
3. >>> fruits  # 查看fruits集合，'apple'只有保留了一个 
4. {'apple', 'strawberry', 'banana', 'watermelon'} 

与列表、元组、字典一样，集合也可以用工厂函数set()来创建。set()函数的参数要么为空，要么为可迭代对象(如列表、元组和字符串)：

1. >>> fruits = set(['apple', 'banana', 'watermelon', 'strawberry', 'apple'])   # 以列表为参数创建集合 
2. >>> fruits 
3. {'apple', 'strawberry', 'banana', 'watermelon'} 
4. >>> numbers = set((1, 2, 3, 3, 2, 4))   # 以元组为参数创建集合 
5. >>> numbers 
6. {1, 2, 3, 4} 
7. >>> letters = set('banana')   # 以字符串为参数创建集合 
8. >>> letters 
9. {'b', 'a', 'n'} 

如果想要创建一个空集合，那么使用空的花括号“{}”是行不通的，因为这样创建的是一个空字典：

1. >>> empty = {} 
2. >>> empty 
3. {} 
4. >>> type(empty) 
5. <class 'dict'> 

创建空集合的唯一方式就是使用不包含任何参数的set()函数：

1. >>> empty = set() 
2. >>> empty  # 空集合表示为set() 
3. set() 
4. >>> type(empty) 
5. <class 'set'> 

3、集合添加项

集合是可变的数据类型，在创建集合之后，可以使用集合的add()方法向其添加项：

1. >>> numbers = {1, 2, 3} 
2. >>> numbers.add(4)   # 向numbers集合中添加整数4 
3. >>> numbers 
4. {1, 2, 3, 4} 
5. >>> numbers.add('five')   # 向numbers集合中添加字符串'five' 
6. >>> numbers 
7. {1, 2, 3, 4, 'five'} 
8. >>> numbers.add((5, 6, 7))   # 向numbers集合中添加元组(5, 6, 7) 
9. >>> numbers 
10. {1, 2, 3, 4, (5, 6, 7), 'five'} 

如果向某个集合中添加已经存在的项，那么什么也不会发生：

1. >>> fruits = {'apple', 'strawberry', 'banana', 'watermelon'} 
2. >>> fruits 
3. {'banana', 'apple', 'watermelon', 'strawberry'} 
4. >>> fruits.add('apple')   # 添加已经存在的项'apple' 
5. >>> fruits   # fruits集合并没有改变 
6. {'banana', 'apple', 'watermelon', 'strawberry'} 

也可以使用集合的update()方法向集合中添加项，参数必须是可迭代对象，如列表、字符串或另一个集合。类似于列表的append()方法和extend()方法，但区别是集合的update()方法总是会将可迭代对象“展开”：

1. >>> numbers = {1} 
2. >>> numbers 
3. {1} 
4. >>> numbers.update((5, 6, 7)) 
5. >>> numbers   # 可以看出update()方法和add()方法的区别 
6. {1, 5, 6, 7} 
7. >>> numbers.update({4, 5}, {6, 7, 8})   # 参数为两个集合 
8. >>> numbers 
9. {1, 4, 5, 6, 7, 8} 

4、集合删除项

可以使用集合的remove()方法删除某个集合中的指定项：

1. >>> numbers = {1, 2, 3, 5, 7} 
2. >>> numbers.remove(1) 
3. >>> numbers 
4. {2, 3, 5, 7} 
5. >>> numbers.remove(3) 
6. >>> numbers 
7. {2, 5, 7} 

如果试图删除集合中不存在的项，那么Python解释器会报错：

1. >>> numbers = {1, 2, 3, 5, 7} 
2. >>> numbers.remove(4) 
3. Traceback (most recent call last): 
4.   File "<stdin>", line 1, in <module> 
5. KeyError: 4 

还可以使用集合的discard()方法来删除项，它和remove()方法唯一的区别是，当试图删除不存在的项时，discard()方法并不会报错，而是什么也不会发生：

1. >>> numbers = {1, 2, 3, 5, 7} 
2. >>> numbers.discard(1) 
3. >>> numbers 
4. {2, 3, 5, 7} 
5. >>> numbers.discard(3) 
6. >>> numbers 
7. {2, 5, 7} 
8. >>> numbers.discard(4) 
9. >>> numbers  # 什么也没发生 
10. {2, 5, 7} 

5、检查某个项是否在集合中

集合的in操作符用于检查指定项是否在集合中，not in操作符用于检查指定项是否不在集合中：

1. >>> numbers = {1, 2, 3, 5, 7} 
2. >>> 1 in numbers   # 1在numbers集合中，返回True 
3. True 
4. >>> 3 in numbers   # 3在numbers集合中，返回True 
5. True 
6. >>> 4 in numbers   # 4不在numbers集合中，返回False 
7. False 
8. >>> 4 not in numbers   # not in是in的反向操作 
9. True 

6、查看集合的长度

集合的内建函数len()用于查看集合的长度，即集合中项的个数：

1. >>> empty = set() 
2. >>> len(empty) 
3. 0 
4. >>> numbers = {1, 2, 3, 5, 7} 
5. >>> len(numbers) 
6. 5