python 数据结构 set

创建set

tuple算是list和str的杂合,那么set则可以堪称是list和dict的杂合.
set拥有类似dict的特点:可以用{}花括号来定义；其中的元素没有序列,也就是是非序列类型的数据;而且,set中的元素不可重复,这就类似dict的键.
set也有继承了一点list的特点:如可以原处修改(事实上是一种类别的set可以原处修改,另外一种不可以).

• 实验:

>>> s1 = set("hiekaye")  #把str中的字符拆解开,形成set.特别注意观察:hiekay3中有两个e
>>> s1                  #但是在s1中,只有一个i,也就是不能重复
set(['h', 'i', '3', 'k', 'a','y'])

>>> s2 = set([123,"google","face","book","facebook","book"])    #通过list创建set.不能有重复,元素可以是int/str
>>> s2
set(['facebook', 123, 'google', 'book', 'face'])                #元素顺序排列不是按照指定顺序

>>> s3 = {"facebook",123}       #通过{}直接创建
>>> s3
set([123, 'facebook'])

• 探究：

>>> s3 = {"facebook",[1,2,'a'],{"name":"python","lang":"english"},123}
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'dict'

>>> s3 = {"facebook",[1,2],123}
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

从上述实验中,可以看出,通过{}无法创建含有list/dict元素的set.

• 继续探索:

>>> s1
set(['q', 'i', 's', 'r', 'w'])
>>> s1[1] = "I"
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'set' object does not support item assignment

>>> s1
set(['q', 'i', 's', 'r', 'w'])
>>> lst = list(s1)
>>> lst
['q', 'i', 's', 'r', 'w']
>>> lst[1] = "I"
>>> lst
['q', 'I', 's', 'r', 'w']

上面的探索中,将set和list做了一个对比,虽然说两者都能够做原处修改,但是,通过索引编号(偏移量)的方式,直接修改,list允许,但是set报错.
那么,set如何修改呢?

更改set

• 把set的有关内置函数找出来.

>>> dir(set)
['__and__', '__class__', '__cmp__', '__contains__', '__delattr__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__iand__', '__init__', '__ior__', '__isub__', '__iter__', '__ixor__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__or__', '__rand__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__ror__', '__rsub__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__xor__', 'add', 'clear', 'copy', 'difference', 'difference_update', 'discard', 'intersection', 'intersection_update', 'isdisjoint', 'issubset', 'issuperset', 'pop', 'remove', 'symmetric_difference', 'symmetric_difference_update', 'union', 'update']

先看这些:

'add', 'clear', 'copy', 'difference', 'difference_update', 'discard', 'intersection', 'intersection_update', 'isdisjoint', 'issubset', 'issuperset', 'pop', 'remove', 'symmetric_difference', 'symmetric_difference_update', 'union', 'update'

然后用help()可以找到每个函数的具体使用方法,下面列几个例子:

增加元素

>>> help(set.add)

Help on method_descriptor:

add(...)
Add an element to a set.
This has no effect if the element is already present.

• 实验:

>>> a_set = {}              #我想当然地认为这样也可以建立一个set
>>> a_set.add("hiekay")     #报错.看看错误信息,居然告诉我dict没有add.我分明建立的是set呀.
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'dict' object has no attribute 'add'
>>> type(a_set)             #type之后发现,计算机认为我建立的是一个dict
<type 'dict'>

特别说明一下,{}这个东西,在dict和set中都用.但是,如上面的方法建立的是dict,不是set.这是python规定的.要建立set,只能用前面介绍的方法了.

>>> a_set = {'a','i'}       #这回就是set了吧
>>> type(a_set)
  <type 'set'>              #果然

>>> a_set.add("hiekay")     #增加一个元素
>>> a_set                   #原处修改,即原来的a_set引用对象已经改变
set(['i', 'a', 'hiekay'])

>>> b_set = set("python")
>>> type(b_set)
<type 'set'>
>>> b_set
set(['h', 'o', 'n', 'p', 't', 'y'])
>>> b_set.add("hiekay")
>>> b_set
set(['h', 'o', 'n', 'p', 't', 'hiekay', 'y'])

>>> b_set.add([1,2,3])      #这样做是不行滴,跟前面一样,报错.
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

>>> b_set.add('[1,2,3]')    #可以这样!
>>> b_set
set(['[1,2,3]', 'h', 'o', 'n', 'p', 't', 'hiekay', 'y'])

从另外一个set中合并过来元素,方法是set.update(s2)

>>> help(set.update)
update(...)
    Update a set with the union of itself and others.

>>> s1
set(['a', 'b'])
>>> s2
set(['github', 'hiekay'])
>>> s1.update(s2)       #把s2的元素并入到s1中.
>>> s1                  #s1的引用对象修改
set(['a', 'hiekay', 'b', 'github'])
>>> s2                  #s2的未变
set(['github', 'hiekay'])

删除

>>> help(set.pop)
pop(...)
    Remove and return an arbitrary set element.
    Raises KeyError if the set is empty.

>>> b_set
set(['[1,2,3]', 'h', 'o', 'n', 'p', 't', 'hiekay', 'y'])
>>> b_set.pop()     #从set中任意选一个删除,并返回该值
'[1,2,3]'
>>> b_set.pop()
'h'
>>> b_set.pop()
'o'
>>> b_set
set(['n', 'p', 't', 'hiekay', 'y'])

>>> b_set.pop("n")  #如果要指定删除某个元素,报错了.
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: pop() takes no arguments (1 given)

set.pop()是从set中任意选一个元素,删除并将这个值返回.但是,不能指定删除某个元素.报错信息中就告诉我们了,pop()不能有参数.此外,如果set是空的了,也报错.这条是帮助信息告诉我们的.

• 要删除指定的元素,怎么办?

>>> help(set.remove)

remove(...)
    Remove an element from a set; it must be a member.

    If the element is not a member, raise a KeyError.

set.remove(obj)中的obj,必须是set中的元素,否则就报错.试一试:

>>> a_set
set(['i', 'a', 'hiekay'])
>>> a_set.remove("i")
>>> a_set
set(['a', 'hiekay'])
>>> a_set.remove("w")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'w'

• discard(obj):

>>> help(set.discard)

discard(...)
    Remove an element from a set if it is a member.

    If the element is not a member, do nothing.

与help(set.remove)的信息对比,看看有什么不同.discard(obj)中的obj如果是set中的元素,就删除,如果不是,就什么也不做,do nothing.

>>> a_set.discard('a')
>>> a_set
set(['hiekay'])
>>> a_set.discard('b')
>>>

• set.clear(),它的功能是:Remove all elements from this set.

>>> a_set
set(['hiekay'])
>>> a_set.clear()
>>> a_set
set([])
>>> bool(a_set)     #空了,bool一下返回False.
False