python集合(set)的定义,作用,以及操作方法

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集合(set)是一个无序的、不包含重复元素的数据结构。集合是由大括号 {} 或者 set() 函数创建的,其中的元素可以是不同的数据类型,但不能是可变的数据类型,例如列表、字典或集合本身。

集合的作用主要包括:

  1. 成员测试:可以快速判断一个元素是否在集合中。
  2. 去除重复:由于集合中不能有重复元素,它可以用来去除序列中的重复项。
  3. 数学运算:集合支持数学上的标准运算,如并集、交集、差集等。

集合的操作方法包括:

  • 添加元素s.add(item),向集合中添加一个元素。
  • 移除元素s.remove(item),从集合中移除一个元素,如果元素不存在会引发错误。
  • 随机移除元素s.pop(),从集合中随机移除一个元素,并返回该元素。
  • 清空集合s.clear(),清空集合中的所有元素。
  • 并集s.union(t) 或者 s | t,返回一个新集合,包含s和t中的所有元素。
  • 交集s.intersection(t) 或者 s & t,返回一个新集合,包含s和t中都存在的元素。
  • 差集s.difference(t) 或者 s - t,返回一个新集合,包含在s中但不在t中的元素。
  • 对称差集s.symmetric_difference(t) 或者 s ^ t,返回一个新集合,包含在s或t中,但不同时在s和t中的元素。
  • 判断子集s.issubset(t) 或者 s <= t,如果s中的所有元素都在t中,返回True。
  • 判断超集s.issuperset(t) 或者 s >= t,如果t中的所有元素都在s中,返回True。
  • 支持for循环,但不支持while循环,因为集合里面的数据排列顺序是随机的,没有下标。

使用集合可以有效地进行数据的去重和集合运算,提高代码的执行效率和可读性。在处理大量数据时,合理使用集合可以带来性能上的优势。

# 创建集合
s = {1, 2, 3}
t = {3, 4, 5}

# 添加元素
s.add(4)

# 移除元素
s.remove(4)

# 随机移除元素
removed_element = s.pop()

# 清空集合
s.clear()

# 并集
union_set = s.union(t)  # 或者 union_set = s | t

# 交集
intersection_set = s.intersection(t)  # 或者 intersection_set = s & t

# 差集
difference_set = s.difference(t)  # 或者 difference_set = s - t

# 对称差集
symmetric_difference_set = s.symmetric_difference(t)  # 或者 symmetric_difference_set = s ^ t

# 判断子集
is_subset = s.issubset(t)  # 或者 is_subset = s <= t

# 判断超集
is_superset = s.issuperset(t)  # 或者 is_superset = s >= t