零基础学Python:集合(2)

不变的集合

《集合(1)》中以set()来建立集合,这种方式所创立的集合都是可原处修改的集合,或者说是可变的,也可以说是unhashable

还有一种集合,不能在原处修改。这种集合的创建方法是用frozenset(),顾名思义,这是一个被冻结的集合,当然是不能修改了,那么这种集合就是hashable类型——可哈希。

>>> f_set = frozenset("qiwsir")
>>> f_set
frozenset(['q', 'i', 's', 'r', 'w'])
>>> f_set.add("python")             #报错,不能修改,则无此方法
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

>>> a_set = set("github")           #对比看一看,这是一个可以原处修改的set
>>> a_set
set(['b', 'g', 'i', 'h', 'u', 't'])
>>> a_set.add("python")
>>> a_set
set(['b', 'g', 'i', 'h', 'python', 'u', 't'])

集合运算

唤醒一下中学数学(准确说是高中数学中的一点知识)中关于集合的一点知识,当然,你如果是某个理工科的专业大学毕业,更应该熟悉集合之间的关系。

元素与集合的关系

就一种关系,要么术语某个集合,要么不属于。

>>> aset
set(['h', 'o', 'n', 'p', 't', 'y'])
>>> "a" in aset
False
>>> "h" in aset
True

集合与集合的关系

假设两个集合A、B

  • A是否等于B,即两个集合的元素完全一样

在交互模式下实验

>>> a           
set(['q', 'i', 's', 'r', 'w'])
>>> b
set(['a', 'q', 'i', 'l', 'o'])
>>> a == b
False
>>> a != b
True
  • A是否是B的子集,或者反过来,B是否是A的超集。即A的元素也都是B的元素,但是B的元素比A的元素数量多。

判断集合A是否是集合B的子集,可以使用A<B,返回true则是子集,否则不是。另外,还可以使用函数A.issubset(B)判断。

>>> a
set(['q', 'i', 's', 'r', 'w'])
>>> c
set(['q', 'i'])
>>> c<a     #c是a的子集
True
>>> c.issubset(a)   #或者用这种方法,判断c是否是a的子集
True
>>> a.issuperset(c) #判断a是否是c的超集
True

>>> b
set(['a', 'q', 'i', 'l', 'o'])
>>> a<b     #a不是b的子集
False
>>> a.issubset(b)   #或者这样做
False
  • A、B的并集,即A、B所有元素,如下图所示

可以使用的符号是“|”,是一个半角状态写的竖线,输入方法是在英文状态下,按下”shift”加上右方括号右边的那个键。找找吧。表达式是A | B.也可使用函数A.union(B),得到的结果就是两个集合并集,注意,这个结果是新生成的一个对象,不是将结合A扩充。

>>> a
set(['q', 'i', 's', 'r', 'w'])
>>> b
set(['a', 'q', 'i', 'l', 'o'])
>>> a | b                       #可以有两种方式,结果一样
set(['a', 'i', 'l', 'o', 'q', 's', 'r', 'w'])
>>> a.union(b)
set(['a', 'i', 'l', 'o', 'q', 's', 'r', 'w'])
  • A、B的交集,即A、B所公有的元素,如下图所示

>>> a
set(['q', 'i', 's', 'r', 'w'])
>>> b
set(['a', 'q', 'i', 'l', 'o'])
>>> a & b       #两种方式,等价
set(['q', 'i'])
>>> a.intersection(b)
set(['q', 'i'])

我在实验的时候,顺手敲了下面的代码,出现的结果如下,看官能解释一下吗?(思考题)

>>> a and b
set(['a', 'q', 'i', 'l', 'o'])
  • A相对B的差(补),即A相对B不同的部分元素,如下图所示

>>> a
set(['q', 'i', 's', 'r', 'w'])
>>> b
set(['a', 'q', 'i', 'l', 'o'])
>>> a - b
set(['s', 'r', 'w'])
>>> a.difference(b)
set(['s', 'r', 'w'])

-A、B的对称差集,如下图所示

>>> a
set(['q', 'i', 's', 'r', 'w'])
>>> b
set(['a', 'q', 'i', 'l', 'o'])
>>> a.symmetric_difference(b)
set(['a', 'l', 'o', 's', 'r', 'w'])

以上是集合的基本运算。在编程中,如果用到,可以用前面说的方法查找。不用死记硬背。