Python集合之set和frozenset的使用详解

简介

集合对象 set 是由具有唯一性的可哈希对象组成的无序多项集，如 list 不能哈希因此，不能作为 set 的一项。

set 的常见用途包括成员检测、从序列中去除重复项以及数学中的集合类计算，如交集、并集、差集与对称差集等。

set 不记录元素位置或插入顺序。 相应地，set 不支持索引、切片或其他序列操作。

目前有两种内置集合类型，set 和 frozenset：

• set 是可变的，其内容可以通过 add() 和 remove() 来改变。由于是可变类型，所以不可哈希值，则不能作为字典的键或其他集合的元素。

• frozenset 是不可变的，所以可哈希，因此可以用为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 (不是 frozenset) 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’}。

构造

花括号内用逗号分隔

集合推导式

类型构造器

a = {1, 2, 3}  # 花括号内用逗号分隔
b = {i for i in range(4) if i > 0}  # 集合推导式
c = set([1, 2, 3])  # 类型构造器
print(a, type(a))
print(b, type(b))
print(c, type(c))
# {1, 2, 3} <class 'set'>
# {1, 2, 3} <class 'set'>
# {1, 2, 3} <class 'set'>

基本使用

a = {1, 2, 3}
print(len(a))  # 元素数量
print(1 in a)  # 检测成员
print(1 not in a)  # 检测成员
# 3
# True
# False

交集、并集、差集、对称差集

A = {1, 2, 3}
B = {3, 4, 5}

print(A.intersection(B))  # 交集
print(A.union(B))  # 并集
print(A.difference(B))  # 差集
print(A.symmetric_difference(B))  # 对称差集
# {3}
# {1, 2, 3, 4, 5}
# {1, 2}
# {1, 2, 4, 5}

无交集、子集、超集

• 与other无交集：isdisjoint(other)

• 是other的子集：issubset(other)，相当于 set <= other

• 是other的超集：issuperset(other)，相当于 set >= other

A = {1, 2, 3}
B = {3, 4, 5}
C = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
D = {7, 8, 9}

# 是否无交集
print(A.isdisjoint(A))  # False
print(A.isdisjoint(B))  # False
print(A.isdisjoint(C))  # False
print(A.isdisjoint(D))  # True
print()

# 是否子集
print(A.issubset(A))  # True
print(A.issubset(B))  # False
print(A.issubset(C))  # True
print(A.issubset(D))  # False
print()

# 是否超集
print(C.issuperset(A))  # True
print(C.issuperset(B))  # True
print(C.issuperset(C))  # True
print(C.issuperset(D))  # False

运算符

A、B、C 是 C 的子集，C 是 A、B、C 的超集

A、B 是 C 的真子集，C 是 A、B 的真超集

A = {1, 2, 3}
B = {3, 4, 5}
C = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
D = {7, 8, 9}

# 子集，相当于issubset(other)
print(A <= C)  # True
print(B <= C)  # True
print(C <= C)  # True
print(D <= C)  # False
print()

# 真子集
print(A < C)  # True
print(B < C)  # True
print(C < C)  # False
print(D < C)  # False
print()

# 超集，相当于issuperset(other)
print(C >= A)  # True
print(C >= B)  # True
print(C >= C)  # True
print(C >= D)  # False
print()

# 真超集
print(C > A)  # True
print(C > B)  # True
print(C > C)  # False
print(C > D)  # False
print()

# 交集，相当于intersection(*other)
print(A & B)  # {3}
print(A.intersection(B))  # {3}

# 并集，相当于union(*other)
print(A | B)  # {1, 2, 3, 4, 5}
print(A.union(B))  # {1, 2, 3, 4, 5}

# 差集，相当于difference(*other)
print(A - B)  # {1, 2}
print(A.difference(B))  # {1, 2}

# 对称差集，相当于symmetric_difference(other)
print(A ^ B)  # {1, 2, 4, 5}
print(A.symmetric_difference(B))  # {1, 2, 4, 5}

可用于 set 的操作

不可用于不可变的 frozenset

A = {1, 2, 3}
A.add(4)  # 添加单个元素
print(A)  # {1, 2, 3, 4}

A = {1, 2, 3}
A.remove(3)  # 移除单个元素，如果不存在报错
print(A)  # {1, 2}

A = {1, 2, 3}
A.discard(3)  # 移除单个元素，如果存在
A.discard(99)  # 移除单个元素，如果存在
print(A)  # {1, 2}

A = {2, 1, 3}
print(A.pop())  # 移除并返回任一元素，集合为空报错

A = {1, 2, 3}
A.clear()  # 移除所有元素
print(A)  # set()

A = {1, 2, 3}
B = {3, 4, 5}
A.update(B)  # 添加元素
# A |= B  # 添加元素
print(A)  # {1, 2, 3, 4, 5}

A = {1, 2, 3}
B = {3, 4, 5}
A.difference_update(B)  # 移除元素
# A -= B  # 移除元素
print(A)  # {1, 2}

A = {1, 2, 3}
B = {3, 4, 5}
A.symmetric_difference_update(B)  # 移除相同元素
# A ^= B  # 移除相同元素
print(A)  # {1, 2, 4, 5}

来源：https://xercis.blog.csdn.net/article/details/118487355