Python集合类型有哪些

一、Python集合类型

Python集合类型包括 set 和 frozenset 两种，set 对象是由具有唯一性的可 hashable对象组成的无序多项集。常见用途是成员检测、去重和数学中的集合类计算，如交集、并集、差集和对称差集等操作。与其他多项集一样，集合也支持 x in set, len(set) 和 for x in set 操作，但不支持索引、切片或其他序列类的操作。

set 类型是可变的，它的内容可以使用 add() 和 remove() 等方法来改变。由于是可变类型，它没有哈希值，不能被用作字典的键或其他集合的元素。frozenset 类型是不可变的，其内容在创建后不能改变，因此可以被用作字典的键或其他集合的元素

除了可以使用 set 构造器，非空的 set 还可以通过将以逗号分隔的元素列表包含于花括号之内来创建，例如: {‘jack’, ‘sjoerd’}。两个构造器的作用相同，都可以从可迭代对象中创建集合。

两个类的构造器具有相同的作用方式：

返回一个新的 set 或 frozenset 对象，其元素来自于 iterable。集合的元素必须为 hashable。要表示由集合对象构成的集合，所有的内层集合必须为 frozenset 对象。如果未指定 iterable，则将返回一个新的空集合。

二、Python集合创建

集合可用多种方式来创建:

使用花括号内以逗号分隔元素的方式: {‘jack’, ‘sjoerd’}
使用集合推导式: {c for c in ‘abracadabra’ if c not in ‘abc’}
使用类型构造器: set(), set(‘foobar’), set([‘a’, ‘b’, ‘foo’])

三、Python集合操作

set 和 frozenset 的实例提供以下操作：

len(s)：返回集合 s 中的元素数量（即 s 的基数）。
x in s：检测 x 是否为 s 中的成员。
x not in s：检测 x 是否非 s 中的成员。
isdisjoint(other)：如果集合中没有与 other 共有的元素则返回 True。当且仅当两个集合的交集为空集合时，两者为不相交集合。
issubset(other) set <= other：检测是否集合中的每个元素都在 other 之中。
set < other：检测集合是否为 other 的真子集，即 set <= other and set != other。
issuperset(other) set >= other：检测是否 other 中的每个元素都在集合之中。
set > other：检测集合是否为 other 的真超集，即 set >= other and set != other。
union(*others) set | other | …：返回一个新集合，其中包含来自原集合以及 others 指定的所有集合中的元素。
intersection(*others) set & other & …：返回一个新集合，其中包含原集合以及 others 指定的所有集合中共有的元素。
difference(*others) set – other – …：返回一个新集合，其中包含原集合中在 others 指定的其他集合中不存在的元素。
symmetric_difference(other) set ^ other：返回一个新集合，其中的元素或属于原集合或属于 other 指定的其他集合，但不能同时属于两者。
copy()：返回原集合的浅拷贝。

注意： union() 、 intersection() 、 difference() 、 symmetric_difference() 、 issubset() 和 issuperset() 方法的非运算符版本可以接受任何可迭代对象作为一个参数。相比之下，基于运算符的对应方法则要求参数为集合对象。这就避开了像 set(‘abc’) & ‘cbs’ 这样容易出错的结构，而换成了可读性更好的 set(‘abc’).intersection(‘cbs’)。

set 和 frozenset 均支持集合与集合的比较。两个集合当且仅当每个集合中的每个元素均包含于另一个集合之内（即各为对方的子集）时则相等。一个集合当且仅当其为另一个集合的真子集（即为后者的子集但两者不相等）时则小于另一个集合。一个集合当且仅当其为另一个集合的真超集（即为后者的超集但两者不相等）时则大于另一个集合。

set 的实例与 frozenset 的实例之间基于它们的成员进行比较。例如 set(‘abc’) == frozenset(‘abc’) 返回 True，set(‘abc’) in set([frozenset(‘abc’)]) 也一样。子集与相等比较并不能推广为完全排序函数。例如，任意两个非空且不相交的集合不相等且互不为对方的子集，因此以下所有比较均返回 False: a<b, a==b, or a>b。

由于集合仅定义了部分排序（子集关系），因此由集合构成的列表 list.sort() 方法的输出并无定义。集合的元素，与字典的键类似，必须为 hashable。混合了 set 实例与 frozenset 的二进制位运算将返回与第一个操作数相同的类型。例如: frozenset(‘ab’) | set(‘bc’) 将返回 frozenset 的实例。

下表列出了可用于 set 而不能用于不可变的 frozenset 实例的操作：

update(*others) set |= other | …：更新集合，添加来自 others 中的所有元素。
intersection_update(*others) set &= other & …：更新集合，只保留其中在所有 others 中也存在的元素。
difference_update(*others) set -= other | …：更新集合，移除其中也存在于 others 中的元素。
symmetric_difference_update(other) set ^= other：更新集合，只保留存在于集合的一方而非共同存在的元素。
add(elem)：将元素 elem 添加到集合中。
remove(elem)：从集合中移除元素 elem。如果 elem 不存在于集合中则会引发 KeyError。
discard(elem)：如果元素 elem 存在于集合中则将其移除。
pop()：从集合中移除并返回任意一个元素。如果集合为空则会引发 KeyError。
clear()：从集合中移除所有元素。

注意：

非运算符版本的 update(), intersection_update(), difference_update() 和 symmetric_difference_update() 方法将接受任意可迭代对象作为参数。
__contains__(), remove() 和 discard() 方法的 elem 参数可能是一个 set。为支持对一个等价的 frozenset 进行搜索，会根据 elem 临时创建一个该类型对象。