Python中的集合类型分类和集合类型操作符解析 |
您所在的位置：网站首页 › python的集合类型 › Python中的集合类型分类和集合类型操作符解析 |
Python中的集合类型分类和集合类型操作符解析
|
集合类型 数学上，把set称作由不同的元素组成的集合，集合（set）的成员通常被称作集合元素（set elements）。 Python把这个概念引入到它的集合类型对象里。集合对象是一组无序排列的可哈希的值，集合成员可以做字典中的键。数学集合转为Python的集合对象很有效，集合关系测试和union、intersection等操作符在Python里也同样如我们所预想地那样工作。 和其他容器类型一样，集合支持用in和not in操作符检查成员，由len()内建函数得到集合的基数(大小)用for循环迭代集合的成员。但是因为集合本身是无序的，不能为集合创建索引或执行切片(slice)操作，也没有键(keys)可用来获取集合中元素的值。 集合(sets)有两种不同的类型： 可变集合(set)，可以添加和删除元素，不可哈希，不能用作字典的键也不能作为其他集合中的元素； 不可变集合(frozenset)，不可以添加和删除元素，有哈希值，能被用作字典的键或是作为集合中的一个成员。
集合类型的实际操作： （1）如何创建集合类型和给集合赋值 集合与列表( [ ] )和字典( { } ) 不同，没有特别的语法格式。列表和字典可以分别用他们自己的工厂方法 list() 和 dict() 创建，这也是集合被创建的唯一方法：用集合的工厂方法set()和frozenset()。  
1 >>> s = set('cheeseshop') # Python3.x
2 >>> s
3 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}
4 >>> t = frozenset('bookshop')
5 >>> t
6 frozenset({'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'p'})
7 >>> len(s),len(t)
8 (6, 6)
9 >>> s == t
10 False
11 >>>
create&assign
（2）如何访问集合中的值 可以遍历查看集合成员或检查某项元素是否是一个集合中的成员。
1 >>> 'g' not in t
2 True
3 >>> 'k' in t
4 True
5 >>> for i in s:
6 print(i)
7
8
9 s
10 o
11 h
12 e
13 c
14 p
15 >>>
in/not in
（3）如何更新集合 用各种集合内建的方法和操作符添加和删除集合的成员。只有可变集合能被修改，试图修改不可变集合会引发异常。
1 >>> s
2 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}
3 >>> s.add('z')
4 >>> s
5 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p', 'z'}
6 >>> t
7 frozenset({'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'p'})
8 >>> t.add('x')
9 Traceback (most recent call last):
10 File "", line 1, in
11 t.add('x')
12 AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'
13 >>> s.update('pypi')
14 >>> s
15 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p', 'i', 'y', 'z'}
16 >>> s.remove('z')
17 >>> s
18 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p', 'i', 'y'}
19 >>> s -= set('pypi')
20 >>> s
21 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c'}
22 >>>
change_set
（4）如何删除集合中的成员和集合 删除集合成员remove()内建方法。删除集合本身，可以像删除任何Python对象一样，令集合超出它的作用范围或调用del将它们直接清除出当前的名字空间。如果它的引用计数为零，也会被标记以便被垃圾回收。如del s。
1 >>> s.remove('c')
2 >>> s
3 {'s', 'o', 'h', 'e'}
4 >>> del s
5 >>> s
6 Traceback (most recent call last):
7 File "", line 1, in
8 s
9 NameError: name 's' is not defined
10 >>>
delete element or set
集合操作符和关系符号：
（1）标准类型操作符(所有的集合类型) 成员关系 (in, not in) 就序列而言，Python中的in和not in操作符决定某个元素是否是一个集合中的成员。 集合等价/不等价 等价/不等价被用于在相同或不同的集合之间做比较。两个集合相等是指，对每个集合而言，当且仅当其中一个集合中的每个成员同时也是另一个集合中的成员。也可以说每个集合必须是另一个集合的一个子集， 即s = t 的值均为真(True)，或(s = t) 的值为真(True)。集合等价/不等价与集合的类型或集合成员的顺序无关，只与集合的元素有关。 子集/超集 set用Python的比较操作符检查某集合是否是其他集合的超集或子集。“小于”符号（= ）用来判断超集。“小于” 和 “大于”意味着两个集合在比较时不能相等。等于号允许非严格定义的子集和超集。 set支持严格( < )子集和非严格 ( )超集和非严格 ( >= )超集。只有当第一个集合是第二个集合的严格子集时，我们才称第一个集合“小于”第二个集合。同理，只有当第一个集合是第二个集合的严格超集时，我们才称第一个集合“大于”第二个集合。 对象值的比较 任何相同类型的对象都可以比较，格式为:a == b，在python2.3之前类型不具有布尔值，返回值为1 0；2.3版本之后返回只为 True False 对象身份的比较 obj1 is obj2 return True False obj1 is not obj2 return True False 布尔类型--python中的与、或、非 布尔类型的优先级依次为：not and or --实现功能为逻辑 非 与 或 标准类型的内建函数 cmp(obj1, obj2) 1 > 2 return i>0 1 < 2 return i>> s = set('cheeseshop') 2 >>> t = set('cheeseshop') 3 >>> s is t 4 False 5 >>> s is not t 6 True 7 >>> repr(s) 8 "{'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}" 9 >>> str(s) 10 "{'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}" 11 >>> type(s) 12 13 >>> s == t 14 True View Code（2）集合类型操作符(所有的集合类型) 联合( | ) 联合(union)操作和集合的 OR(又称可兼析取(inclusive disjunction))其实是等价的，两个集合的联合是一个新集合，该集合中的每个元素都至少是其中一个集合的成员，即属于两个集合其中之一的成员。联合符号有一个等价的方法：union()。 交集( & ) 可以把交集操作比做集合的AND(或合取)操作。两个集合的交集是一个新集合，该集合中的每个元素同时是两个集合中的成员，即属于两个集合的成员。交集符号有一个等价的方法：intersection()。 差补/相对补集( – ) 两个集合(s 和 t)的差补或相对补集是指一个集合 C，该集合中的元素，只属于集合 s，而不属于集合 t。差符号有一个等价的方法：difference()。 对称差分( ^ ) 和其他的布尔集合操作相似，对称差分是集合的XOR（又称“异或” (exclusive disjunction)）。两个集合(s 和 t)的对称差分是指另外一个集合C，该集合中的元素，只能是属于集合 s 或者集合t的成员，不能同时属于两个集合。对称差分有一个等价的方法：symmetric_difference()。 混合集合类型操作 如果左右两个操作数的类型相同，既都是可变集合或不可变集合，则所产生的结果类型是相同的。但如果左右两个操作数的类型不相同（左操作数是 set，右操作数是 frozenset，或相反情况），则所产生的结果类型与左操作数的类型相同 。 注意：加号不是集合类型的运算符。
集合操作符示意图
1 >>> t = frozenset('bookshop')
2 >>> t
3 frozenset({'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'p'})
4 >>> s = set('cheeseshop')
5 >>> s
6 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}
7 >>> t | s
8 frozenset({'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'e', 'p', 'c'})
9 >>> t ^ s
10 frozenset({'b', 'c', 'e', 'k'})
11 >>> s | t
12 {'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}
13 >>> s ^ t
14 {'b', 'k', 'c', 'e'}
15 >>>
View Code
（3）集合类型操作符(仅适用于可变集合) (Union) Update ( |= ) 这个更新方法从已存在的集合中添加（可能多个）成员，此方法和update()等价。
1 >>> s = set('cheeseshop')
2 >>> id(s)
3 57600488
4 >>> s |= set('pypi')
5 >>> s
6 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p', 'i', 'y'}
7 >>> id(s)
8 57600488
9 >>>
10 >>> s.update('hello')
11 >>> s
12 {'s', 'o', 'h', 'e', 'l', 'c', 'p', 'i', 'y'}
13 >>> id(s)
14 57600488
15 >>>
|= and update
保留/交集更新( &= ) 保留（或交集更新）操作保留与其他集合的共有成员，此方法和 intersection_update()等价。 差更新 ( –= ) 对集合s和t进行差更新操作s-=t，差更新操作会返回一个集合，该集合中的成员是集合s去除掉集合t中元素后剩余的元素。此方法和difference_update()等价。 对称差分更新( ^= ) 对集合s和t进行对称差分更新操作(s^=t)，对称差分更新操作会返回一个集合，该集合中的成员仅是原集合s或仅是另一集合t中的成员。此方法和symmetric_difference_update()等价。
1 >>> s = set('cheeseshop')
2 >>> t = set('bookshop')
3 >>> s
4 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}
5 >>> t
6 {'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'p'}
7 >>> id(s)
8 48141032
9 >>> id(t)
10 57892936
11 >>> s | t
12 {'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}
13 >>> id(s | t) # 分配了新的内存
14 57893384
15 >>> s
16 {'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}
17 >>> t
18 {'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'p'}
19 >>>
20 >>> s |= t
21 >>> s
22 {'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'}
23 >>> t
24 {'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'p'}
25 >>> id(s)
26 48141032
27 >>> id(t)
28 57892936
29 >>>
30
31
32 >>> s = frozenset('cheeseshop')
33 >>> t = frozenset('bookshop')
34 >>> s
35 frozenset({'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'})
36 >>> t
37 frozenset({'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'p'})
38 >>> id(s)
39 48141032
40 >>> id(t)
41 57600488
42 >>> s | t # 操作值存储于新分配的内存中
43 frozenset({'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'})
44 >>> id(s)
45 48141032
46 >>> id(t)
47 57600488
48 >>> s
49 frozenset({'s', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'})
50 >>> t
51 frozenset({'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'p'})
52 >>>
53 >>> s |= t
54 >>> s # 操作值由s索引
55 frozenset({'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'e', 'c', 'p'})
56 >>> t
57 frozenset({'b', 's', 'k', 'o', 'h', 'p'})
58 >>> id(s) # s 指向了新的内存地址
59 57892936
60 >>> id(t)
61 57600488
62 >>>
View Code
而上述（|，&，-，^）等操作则会给执行结果分配新的内存空间存储（s,t值不变），故适用于所有集合。 由以上代码可知：（|=，&=，-=，^=）各操作时s的值即为操作的结果（即s值改变），对于不可变集合，s指向新的内存地址；对于可变集合，s指向的地址不变。 （以上均基于Python3.x的测试）。 |
【本文地址】
今日新闻 |
推荐新闻 |