python学习笔记：数据类型之集合（set）

集合是指无序且不重复的数据/元素集。
集合具有无序性（unordered），s={1,2,3}仅表示1、2、3在集合s中，三者没有先后顺序。
集合元素唯一性（unique），任意一个集合中不存在两个相同的元素。
集合元素不可更改（immutable）。

一、创建集合

前提知识：

harshable:

An object is hashable if it has a hash value which never changes during its lifetime (it needs a __hash__() method), and can be compared to other objects (it needs an __ eq__() or __cmp__()). Hashable objects which compare equal must have the same hash value.

对于 Python 的标准数据类型来说：

创建之后无法修改(immutable)=可哈希（ hashable），例如：字符串（string）、元祖（tuple）
创建之后可修改（mutable）=不可哈希（unharshable），例如：列表（list）、字典(dict)、集合(set)，因为它们在改变值的同时却没有改变id，无法由地址定位值的唯一性，因而无法哈希。

创建方法：

方法一：使用函数set ( [iterable] )。 iterable对象可以为：列表（list）、字符串（string）等任意iterable数据类型，但要求对象是可哈希的（harshable），这里等价于不可更改的（immutable）。
方法二：使用{ }分配。

（1）创建空集合：使用python内置函数set(）

s=set()
print(s)     #输出：set()

（2）创建字符串集合：s=set("XXXX") 或者 s={"X","X","X",X"}

s=set("wahoo!")
print(s)      #输出：{'w', 'h', 'o', 'a', '!'} ，每个元素的输出顺序是随机的。

（3）创建元祖集合：s=set((X,X))，也可以用s={(X,X)}，但两者不等价

s1=set((1,2,3))
print(s1)      #输出：{1,2,3}

s2={(1,2,3)}
print(s2)      #输出：{(1,2,3)}

（4）创建列表集合：s=set( L ) 或者 s={L[0],L[1],...}

s1=set(["marvel","ohh","test"])
print(s1)     #输出：{"ohh","test","marvel"}

s11={"marvel","ohh","test"}
print(s11)    #输出：{"ohh","test","marvel"}

s2=set([0,12,111])
print(s2)     #输出：{0,12,111}

s22={0,12,111}
print(s22)    #输出：{0,12,111}

（5）创建集合的集合：s=set({X,X,X})

s1=set({1,2,3})
print(s1)      #输出：{1,2,3}

a={1,2,3}
s2=set(a)
print(s2)      #输出：{1,2,3}

☆☆☆总结来说，集合的对象必须是iterable类型，集合的元素必须是可哈希的，也就是不可更改的。

对象可以是任意iterable类型，如：list、string、dict、set等等；
元素只能是string、数字、tuple等不可更改类型，不能是list、dict、set等可更改类型。

下面是一些错误创建的例子：

#all the sentences here are wrong!!

s1=set([[1,2,3]])
print(s1)     #typeError: unhashable type: 'list'

s2={[1,2,3]}
print(s2)     #typeError: unhashable type: 'list'

a=set([1,2,3])
s3=set(a)
print(s3)     #typeError: unhashable type: 'set'

s4={}
print(type(s4)==set)    #False, s4 is a dict

二、集合操作

2.1 单个集合的操作

len(s)：返回集合s中元素个数
s.copy()：浅拷贝
s.clear()：清除集合s中的所有元素

s={1,2,3,1,3}
len(s)          # 3
b=s.copy()  
print(b)        # {1,2,3}
s.add(4)
print("s=",s)   # {1,2,3,4}
print("b=",b)   # {1,2,3}

2.2 一个集合和一个元素的操作

x in s：判断x是否在集合s中，在返回True，不在返回False
x not in s：判断x是否不在集合s中，不在返回True，在返回False
s.add(x)：向集合s中添加元素x，如果x已经在s中，则不添加
s.remove(x)：从集合s中删除元素x，如果x不在s中，引发Keyerror，crash！
s.discard(x)：从集合s中删除元素x，如果x不在s中，不引发crash。

s=set([1,2,3,4])
x1=1
x2=7
print(x1 in s)       #True
print(x2 in s)       #False
print(x1 not in s)   #False
s.add(x2)
print(s)             #{1,2,3,4,7}
s.remove(1)          #{2,3,4,7}
s.remove(9)          #KeyError: 9
s.discard(9)         #it's OK!
s.discard(2)         #{3,4,7}

2.3 两个集合的操作

s.issubset(t)：检查集合s是集合t的子集，即：检查s中的所有元素是否在集合t中，s<=t为True，反之为False
s.issuperset(t)：检查集合t是否是集合s的子集，即：检查t中的所有元素是否在集合s中，t<=s为True，反之为False
s.union(t)：返回由集合s和集合t中所有元素组成的新集合，即：返回s|t
s.intersection(t)：返回由既在集合s中又在集合t中的元素组成的新集合，即：返回s&t
s.difference(t)：返回在集合s中但不在集合t中的元素组成的新集合，即：返回s-t
s.update(t)：无返回值，修改集合s，将在集合t中但不在集合s中的元素添加到集合s中，即：s|=t

s={1,2,3,4}
t={1,4,6,7}
s.issubset(t)       # False
s.issuperset(t)     # False
new1=s.union(t)      # {1,2,3,4,6,7}
new2=s.intersection(t)     # {1,4}
new3=s.difference(t)       # {2,3}
s.update(t)         # s={1,2,3,4,6,7}

注意无返回值的操作！！