跟老齐学Python之集合(set)
回顾一下已经了解的数据类型:int/str/bool/list/dict/tuple
还真的不少了.
不过,python是一个发展的语言,没准以后还出别的呢.看官可能有疑问了,出了这么多的数据类型,我也记不住呀,特别是里面还有不少方法.
不要担心记不住,你只要记住爱因斯坦说的就好了.
爱因斯坦在美国演讲，有人问：“你可记得声音的速度是多少？你如何记下许多东西？” 爱因斯坦轻松答道：“声音的速度是多少，我必须查辞典才能回答。因为我从来不记在辞典上已经印着的东西，我的记忆力是用来记忆书本上没有的东西。”
多么霸气的回答,这回答不仅仅霸气,更是在告诉我们一种方法:只要能够通过某种方法查找到的,就不需要记忆.
那么,上面那么多数据类型的各种方法,都不需要记忆了,因为它们都可以通过下述方法但不限于这些方法查到(这句话的逻辑还是比较严密的,包括但不限于...)
交互模式下用dir()或者help()
google(不推荐Xdu,原因自己体会啦)
为了能够在总体上对已经学习过的数据类型有了解,我们不妨做如下分类:
1.是否为序列类型:即该数据的元素是否能够索引.其中序列类型的包括str/list/tuple
2.是否可以原处修改:即该数据的元素是否能够原处修改(特别提醒看官,这里说的是原处修改问题,有的资料里面说str不能修改,也是指原处修改问题.为了避免误解,特别强调了原处).能够原处修改的是list/dict(特别说明,dict的键必须是不可修改的,dict的值可原处修改)
什么原处修改?看官能不能在交互模式下通过实例解释一下?
到这里,看官可千万不要以为本讲是复习课.本讲的主要内容不是复习,主要内容是要向看官介绍一种新的数据类型:集合(set).彻底晕倒了,到底python有多少个数据类型呢?又多出来了一个.
从基本道理上说,python中的数据类型可以很多,因为每个人都可以自己定义一种数据类型.但是,python官方认可或者说内置的数据类型,就那么几种了.基本上今天的set讲完,就差不多了.在以后的开发过程中,包括今天和以往介绍的数据类型,是常用的.当然,自己定义一个也可以,但是用原生的更好.
创建set
tuple算是list和str的杂合(杂交的都有自己的优势,上一节的末后已经显示了),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).
下面通过实验,进一步理解创建set的方法:
>>>s1=set("qiwsir")#把str中的字符拆解开,形成set.特别注意观察:qiwsir中有两个i
>>>s1#但是在s1中,只有一个i,也就是不能重复
set(['q','i','s','r','w'])
>>>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'])
再大胆做几个探究,请看官注意观察结果:
>>>s3={"facebook",[1,2,'a'],{"name":"python","lang":"english"},123}
Traceback(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
TypeError:unhashabletype:'dict'
>>>s3={"facebook",[1,2],123}
Traceback(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
TypeError:unhashabletype:'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.
继续探索一个情况:
>>>s1 set(['q','i','s','r','w']) >>>s1[1]="I" Traceback(mostrecentcalllast): File"<stdin>",line1,in<module> TypeError:'set'objectdoesnotsupportitemassignment >>>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
还是用前面已经介绍过多次的自学方法,把set的有关内置函数找出来,看看都可以对set做什么操作.
>>>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']
为了看的清楚,我把双划线__开始的先删除掉(后面我们会有专题讲述这些):
'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) Helponmethod_descriptor: add(...) Addanelementtoaset. Thishasnoeffectiftheelementisalreadypresent.
下面在交互模式这个最好的实验室里面做实验:
>>>a_set={}#我想当然地认为这样也可以建立一个set
>>>a_set.add("qiwsir")#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(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
AttributeError:'dict'objecthasnoattribute'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("qiwsir")#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','qiwsir'])
>>>b_set=set("python")
>>>type(b_set)
<type'set'>
>>>b_set
set(['h','o','n','p','t','y'])
>>>b_set.add("qiwsir")
>>>b_set
set(['h','o','n','p','t','qiwsir','y'])
>>>b_set.add([1,2,3])#这样做是不行滴,跟前面一样,报错.
Traceback(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
TypeError:unhashabletype:'list'
>>>b_set.add('[1,2,3]')#可以这样!
>>>b_set
set(['[1,2,3]','h','o','n','p','t','qiwsir','y'])
除了上面的增加元素方法之外,还能够从另外一个set中合并过来元素,方法是set.update(s2)
>>>help(set.update) update(...) Updateasetwiththeunionofitselfandothers. >>>s1 set(['a','b']) >>>s2 set(['github','qiwsir']) >>>s1.update(s2)#把s2的元素并入到s1中. >>>s1#s1的引用对象修改 set(['a','qiwsir','b','github']) >>>s2#s2的未变 set(['github','qiwsir'])
删除
>>>help(set.pop)
pop(...)
Removeandreturnanarbitrarysetelement.
RaisesKeyErrorifthesetisempty.
>>>b_set
set(['[1,2,3]','h','o','n','p','t','qiwsir','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','qiwsir','y'])
>>>b_set.pop("n")#如果要指定删除某个元素,报错了.
Traceback(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
TypeError:pop()takesnoarguments(1given)
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,看官可以试试.
要删除指定的元素,怎么办?
>>>help(set.remove)
remove(...)
Removeanelementfromaset;itmustbeamember.
Iftheelementisnotamember,raiseaKeyError.
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','qiwsir'])
>>>a_set.remove("i")
>>>a_set
set(['a','qiwsir'])
>>>a_set.remove("w")
Traceback(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
KeyError:'w'
跟remove(obj)类似的还有一个discard(obj):
>>>help(set.discard)
discard(...)
Removeanelementfromasetifitisamember.
Iftheelementisnotamember,donothing.
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,donothing.新闻就要对比着看才有意思呢.这里也一样.
>>>a_set.discard('a')
>>>a_set
set(['qiwsir'])
>>>a_set.discard('b')
>>>
在删除上还有一个绝杀,就是set.clear(),它的功能是:Removeallelementsfromthisset.(看官自己在交互模式下help(set.clear))
>>>a_set set(['qiwsir']) >>>a_set.clear() >>>a_set set([]) >>>bool(a_set)#空了,bool一下返回False. False
知识
集合,也是一个数学概念(以下定义来自维基百科)
集合（或简称集）是基本的数学概念，它是集合论的研究对象。最简单的说法，即是在最原始的集合论─朴素集合论─中的定义，集合就是“一堆东西”。集合里的“东西”，叫作元素。若然x是集合A的元素，记作x∈A。
集合是现代数学中一个重要的基本概念。集合论的基本理论直到十九世纪末才被创立，现在已经是数学教育中一个普遍存在的部分，在小学时就开始学习了。这里对被数学家们称为“直观的”或“朴素的”集合论进行一个简短而基本的介绍；更详细的分析可见朴素集合论。对集合进行严格的公理推导可见公理化集合论。
在计算机中,集合是什么呢?同样来自维基百科,这么说的:
在计算机科学中，集合是一组可变数量的数据项（也可能是0个）的组合，这些数据项可能共享某些特征，需要以某种操作方式一起进行操作。一般来讲，这些数据项的类型是相同的，或基类相同（若使用的语言支持继承）。列表（或数组）通常不被认为是集合，因为其大小固定，但事实上它常常在实现中作为某些形式的集合使用。 集合的种类包括列表，集，多重集，树和图。枚举类型可以是列表或集。
不管是否明白,貌似很厉害呀.
是的,所以本讲仅仅是对集合有一个入门.关于集合的更多操作如运算/比较等,还没有涉及呢.