【Python】——集合(Set)

本文主要是介绍【Python】——集合(Set)，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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🎯集合的作用

🎯集合的特征

🎯集合中提供的方法

🎯集合的运算

🎯集合比较运算

🎯集合的作用

集合具有以下特点和作用：

去重：集合中的元素是唯一的，不会存在重复项。这使得集合非常适合用于从列表、元组或其他可迭代对象中去除重复元素。

成员关系测试：集合提供了高效的成员关系测试操作。你可以使用 in 运算符快速检查一个元素是否存在于集合中，而不需要遍历整个集合。

数学运算：集合支持数学运算，如并集、交集、差集和对称差等。这些运算可以帮助你对集合进行合并、筛选和比较。

快速查找：与列表和元组相比，集合在查找特定元素时更加高效。集合使用哈希表实现，对于大型数据集，查找所需的时间复杂度通常为 O(1)。

迭代和转换：你可以对集合进行迭代，并将其转换为列表或其他形式的数据结构。这使得集合在处理数据时非常灵活。

🎯集合的特征

唯一性：集合中的元素是唯一的，不会存在重复项。当你尝试向集合中添加已经存在的元素时，集合不会发生改变。

无序性：集合中的元素没有特定的顺序。这是因为集合不是按照索引来存储元素的，而是使用哈希表来实现元素的存储和查找。

可变性：集合是可变的，也就是说可以添加、删除和修改集合中的元素。你可以使用方法来对集合进行增加、删除和更新操作。

集合元素的类型：集合中的元素可以是任意的不可变的数据类型，例如整数、浮点数、字符串或元组等。但是，集合本身是不可哈希的，所以不能在集合中包含其他集合。

迭代性：你可以对集合进行迭代，遍历集合中的所有元素。你可以使用 for 循环或迭代器来实现集合的迭代。

支持数学运算：集合支持与其他集合进行数学运算，如并集、交集、差集和对称差等。这些运算可以帮助你对集合进行合并、筛选和比较。

🎯集合中提供的方法

集合在 Python 中提供了多种方法，这些方法可以用于添加、删除、更新、查询和操作集合中的元素。下面是一些常用的集合方法：

add()：向集合中添加一个元素。

clear()：从集合中删除所有元素。

copy()：返回集合的一个副本。

difference()：返回两个集合之间的差集，即只包含在第一个集合中而不包含在第二个集合中的元素。

intersection()：返回两个集合之间的交集，即只包含同时出现在两个集合中的元素。

isdisjoint()：如果两个集合没有共同的元素，则返回 True；否则返回 False。

issubset()：如果一个集合是另一个集合的子集，则返回 True；否则返回 False。

issuperset()：如果一个集合是另一个集合的超集，则返回 True；否则返回 False。

pop()：从集合中删除一个随机元素，并返回该元素。

remove()：从集合中删除指定的元素。如果该元素不存在，则抛出 KeyError 异常。

symmetric_difference()：返回两个集合之间的对称差集，即只包含出现在其中一个集合中而不同时出现在两个集合中的元素。

union()：返回两个集合之间的并集，即包含在两个集合中的所有元素。

除此之外，还有其他一些集合方法，如 discard()、intersection_update()、difference_update()、symmetric_difference_update() 等，它们可以用于在集合上原地更新和操作集合。

🎯集合的运算

集合（Set）支持多种运算操作，包括并集、交集、差集和对称差集等。下面是这些集合运算的示例：
并集运算（Union Operation）：使用 union() 方法或 | 运算符进行并集运算。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}# 使用 union() 方法
union_set = set1.union(set2)
print(union_set)  # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}# 使用 | 运算符
union_set = set1 | set2
print(union_set)  # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}
交集运算（Intersection Operation）：使用 intersection() 方法或 & 运算符进行交集运算。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}# 使用 intersection() 方法
intersection_set = set1.intersection(set2)
print(intersection_set)  # 输出 {3}# 使用 & 运算符
intersection_set = set1 & set2
print(intersection_set)  # 输出 {3}
差集运算（Difference Operation）：使用 difference() 方法或 - 运算符进行差集运算。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}# 使用 difference() 方法
difference_set = set1.difference(set2)
print(difference_set)  # 输出 {1, 2}# 使用 - 运算符
difference_set = set1 - set2
print(difference_set)  # 输出 {1, 2}
对称差集运算（Symmetric Difference Operation）：使用 symmetric_difference() 方法或 ^ 运算符进行对称差集运算。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}# 使用 symmetric_difference() 方法
symmetric_difference_set = set1.symmetric_difference(set2)
print(symmetric_difference_set)  # 输出 {1, 2, 4, 5}# 使用 ^ 运算符
symmetric_difference_set = set1 ^ set2
print(symmetric_difference_set)  # 输出 {1, 2, 4, 5}

🎯集合比较运算

等于（==）：判断两个集合是否相等。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 2, 1}print(set1 == set2)  # 输出 True，因为集合元素相同，顺序不影响集合相等性
不等于（!=）：判断两个集合是否不相等。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}print(set1 != set2)  # 输出 True，因为集合元素不完全相同
子集（<=）：判断一个集合是否是另一个集合的子集。
set1 = {1, 2}
set2 = {1, 2, 3}print(set1 <= set2)  # 输出 True，因为 set1 是 set2 的子集
真子集（<）：判断一个集合是否是另一个集合的真子集（即除了是子集外，还不能相等）。
set1 = {1, 2}
set2 = {1, 2, 3}print(set1 < set2)  # 输出 True，因为 set1 是 set2 的真子集
超集（>=）：判断一个集合是否是另一个集合的超集
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 2}print(set1 >= set2)  # 输出 True，因为 set1 是 set2 的超集
真超集（>）：判断一个集合是否是另一个集合的真超集（即除了是超集外，还不能相等）。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 2}print(set1 > set2)  # 输出 True，因为 set1 是 set2 的真超集