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6内置数据结构_set

set

创新互联的客户来自各行各业,为了共同目标,我们在工作上密切配合,从创业型小企业到企事业单位,感谢他们对我们的要求,感谢他们从不同领域给我们带来的挑战,让我们激情的团队有机会用头脑与智慧不断的给客户带来惊喜。专业领域包括网站制作、成都网站建设、电商网站开发、微信营销、系统平台开发。

 

set(集合|集):

可变的,无序的,不重复的元素的集合;

set最大用处:去重;

约定:set翻译为集合;collection翻译为集合类型,是一个大概念;

list,链表,栈,queue(两头操作用queue);

 

set定义、初始化:

set()-->new empty set object

set(iterable)-->new set object

 

set的元素:

要求必须可以hash;

目前学过的不可hash的类型有list,bytearray,set;

元素不可以索引(无序);

set可以迭代(所有集合类型都可迭代);

 

例:

In [1]: s1=set()   #创建空集合只能用这种方式,{}是留给dict用的

In [2]: s2=set(range(5))

In [3]: s2

Out[3]: {0, 1, 2, 3, 4}

In [4]: s3=set(list(range(10)))

In [5]: s3

Out[5]: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

In [6]: s4={}   #{}优先给dict使用

In [7]: type(s4)

Out[7]: dict

In [8]: s5={9,10,11}

In [9]: type(s5)

Out[9]: set

In [10]: s6={(1,2),3,'a'}

In [11]: s7={[1],(1,),1}

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

in ()

----> 1 s7={[1],(1,),1}

TypeError: unhashable type: 'list'

In [12]: s8={bytearray(b'abc')}

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

in ()

----> 1 s8={bytearray(b'abc')}

TypeError: unhashable type: 'bytearray'

In [13]: s9={'abc',b'abc'}

In [16]: s10=set(['abc',b'abc'])   #虽hash值一样,但可放在set中,不是冲突元素

In [17]: hash(1)

Out[17]: 1

In [18]: hash([1])

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

in ()

----> 1 hash([1])

TypeError: unhashable type: 'list'

In [19]: hash('abc')

Out[19]: 7077160064984426464

In [20]: hash(b'abc')

Out[20]: 7077160064984426464

In [21]: hash('abc') == hash(b'abc')

Out[21]: True

In [22]: hash('abc') is hash(b'abc')

Out[22]: False

In [23]: s11=set(s10)

In [24]: s11

Out[24]: {'abc', b'abc'}

 

set增加元素:

add(elem),增加一个元素到set中;如果元素存在,什么都不做do nothing;

update(*others),合并其它元素到set集合中来;参数others必须是可迭代对象;就地修改;

 

例:

In [25]: s=set()

In [26]: s.add(1)

In [27]: s

Out[27]: {1}

In [28]: s.add(2)

In [29]: s.add(1)

In [30]: s

Out[30]: {1, 2}

In [31]: s.update({1,2,3},{2,3,4})   #update(*other),把多个集合的元素合并到当前集合,不是解构的概念,others是iterable

In [32]: s

Out[32]: {1, 2, 3, 4}

 

set删除:

remove(elem),从set中移除一个元素;元素不存在,抛出KeyError异常,为什么是KeyError,key是hash值,根据hash值来定位删除;

discard(elem),从set中移除一个元素,元素不存在,do nothing;

pop()-->item,移除并返回任意的元素,为什么是任意元素?无序,不可以索引;空集返回KeyError异常;

clear(),移除所有元素,注意GC;

 

例:

In [33]: s.remove(2)

In [34]: s

Out[34]: {1, 3, 4}

In [35]: s.discard(5)

In [36]: s.pop()

Out[36]: 1

In [37]: s.pop()

Out[37]: 3

In [38]: s.pop()

Out[38]: 4

In [39]: s.pop()

---------------------------------------------------------------------------

KeyError                                  Traceback (most recent call last)

in ()

----> 1 s.pop()

KeyError: 'pop from an empty set'

 

set修改、查询:

修改,要么删除,要么加入新的元素,为什么没有修改?可变类型list,bytearray均不可hash;

查询,非线性结构无法索引;

遍历,可迭代所有元素;

成员运算符,in,not in,效率?很高,相当于用index遍历list,O(1);

 

set成员运算符的比较:

list和set比较:

6内置数据结构_set

list随着值的增加耗时是数量级的增加;

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set,随着值的增加,基本不变,适用于在集合中查找某个值,set中查时先转为key(hash值)再查;

 

set和线性结构:

线性结构的查询时间复杂度是O(n),即随着数据规模的增大而增加耗时;

set,dict等结构,内部使用hash值作为key,时间复杂度可以做到O(1),查询时间和数据规模无关;

可hashable类型:数值型(int,float,complex);布尔型(True,False);字符串(string,bytes);tuple;None;以上都是不可变类型;

注:set的元素必须是可hashable的;

 

set基本概念:

全集,所有元素的集合,如实数集,所有实数组成的集合就是全集;

子集subset,超集superset,一个集合A所有元素都在另一个集合B内,A是B的子集,B是A的超集;

真子集和真超集,A是B的子集,且A不等于B,A就是B的真子集,B是A的真超集;

并集,多个集合合并的结果;

交集,多个集合的公共部分;

差集,集合中除去和其它集合公共部分;

 

集合运算:

并集:

将两个集合A和B的所有元素合并到一起,组成的集合称作集合A和集合B的并集;

union(*others),返回多个集合合并后的新集合;

|,运算符重载,等同union(*others);

update(*others),和多个集合合并,就地修改;

|=,等同update(*others);

 

例:

In [40]: s1={1,2,3}

In [41]: s2={2,3,4}

In [43]: s1.union(s2)

Out[43]: {1, 2, 3, 4}

In [44]: s1

Out[44]: {1, 2, 3}

In [45]: s2

Out[45]: {2, 3, 4}

In [47]: s3=s2.union(s1)

In [48]: s3

Out[48]: {1, 2, 3, 4}

In [49]: s1 | s2

Out[49]: {1, 2, 3, 4}

In [50]: s2 | s1

Out[50]: {1, 2, 3, 4}

In [51]: s3 |= {5,6} | {7,8}   #类似a += 1+2

In [52]: s3

Out[52]: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

 

交集:

集合A和B,属于A且属于B的元素组成的集合;

intersection(*others),返回多个集合的交集;

&,等同intersection(*others);

intersection_update(*others),获取和多个集合的交集,并就地修改;

&=,等同intersection_update(*others);

 

例:

In [53]: s1 & s2

Out[53]: {2, 3}

In [54]: s3=s1 & s2

In [55]: s3

Out[55]: {2, 3}

In [56]: s1.intersection(s2)

Out[56]: {2, 3}

In [57]: s2.intersection(s1)

Out[57]: {2, 3}

In [58]: s3.intersection_update(s2)

In [59]: s3

Out[59]: {2, 3}

In [60]: s3.intersection_update(s1)

In [61]: s3

Out[61]: {2, 3}

 

差集(常用):

集合A和B,属于A但不属于B的元素组成的集合;

difference(*others),返回多个集合的差集;

-,等同difference(*others);

difference_update(*others),获取和多个集合的差集,并就地修改;

-=,等同difference_update(*others);

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A-B=A-A∩B

6内置数据结构_set

A-B=A

6内置数据结构_set

A-B=环形

6内置数据结构_set

A-B=None

 

例:

In [62]: s1

Out[62]: {1, 2, 3}

In [63]: s2

Out[63]: {2, 3, 4}

In [64]: s3

Out[64]: {2, 3}

In [65]: s1-s2

Out[65]: {1}

In [66]: s2-s1

Out[66]: {4}

In [67]: s1-=s2

In [68]: s1

Out[68]: {1}

 

对称差集:

集合A和B,不属于A和B的交集元素组成的集合,记作(A-B)∪(B-A);

symmetric_difference(other),返回一个集合的差集;

^,等同symmetric_difference(other);

symmetric_difference_update(other),获取和另一个集合的差集,并就地修改;

^=,等同symmetric_difference_update(other);

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例:

In [70]: s1={1,2,3}

In [71]: s2

Out[71]: {2, 3, 4}

In [72]: s1^s2

Out[72]: {1, 4}

In [73]: s2^=s1

In [74]: s2

Out[74]: {1, 4}

In [75]: s1

Out[75]: {1, 2, 3}

 

issubset(other),<=,判断当前集合是否是另一个集合的子集;

set1 < set2,判断set1是否是set2的真子集;

issuperset(other),>=,判断当前集合是否是other的超集;

set1>set2,判断set1是否是set2的真超集;

isdisjoint(other),当前集合和另一个集合有没有交集,没有交集返回True,用于判断交集;

 

例:

In [76]: s1={1,4,5,6}

In [77]: s2={1,3,4,5,6}

In [78]: s1>s2

Out[78]: False

In [79]: s1>=s2

Out[79]: False

In [80]: s1

Out[80]: True

In [81]: s1<=s2

Out[81]: True

In [82]: s1.issubset(s2)

Out[82]: True

In [83]: s2.issuperset(s1)

Out[83]: True

In [84]: s1.issuperset(s1&s2)

Out[84]: True

In [85]: s3=set()

In [86]: {}>s3   #{}是dict,

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

in ()

----> 1 {}>s3

TypeError: unorderable types: dict() > set()

In [88]: set() == s3

Out[88]: True

In [89]: s3={10}

In [90]: s1

Out[90]: {1, 4, 5, 6}

In [91]: s1.isdisjoint(s3)   #没有交集返回True

Out[91]: True

 

集合set应用:

共同好友:你好好友A,B,C,他的好友B,C,D,求共同好友?

{'A','B','C'}.intersection({'B','C','D'})

微信群提醒:xxx与群里其它人都不是微信朋友关系?

userid not in (A | B | C | D) 返回False,A,B,C,D为集合

权限判断:

有一个API,要求权限同时具备A,B,C才能访问,用户权限是B,C,D,判断用户是否能访问API?

A={'A','B','C'}

B={'B','C','D'}

A >= B返回False

A - B == set()   #方一,A-B为空集,B包含A

A.issubset(B)   #方二,A是B的子集

A & B == A   #方三

有一个API,要求权限具备A,B,C任意一项就可访问,用户权限是B,C,D,判断用户是否能访问该API?

A={'A','B','C'}

B={'B','C','D'}

A & B != set()   #方1,返回True

A.isdisjoint(B)   #方2,返回False表示有交集

一个总任务列表,存储所有任务,一个完成的任务列表,找出未完成的任务?

任务ID不可以重复;

所有任务ID放到一个set中,如A集合;

所有已完成的任务ID放到另一个set中,如B集合;

A - B = UNCOMPLETED,未完成任务ID;

 

 


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