30Days Python——Day07 Set(集合)
### Days 07 Set(集合)集合的基本概念是**无序**，且每个**元素是唯一**的，其实也可以将集合看成是字典的键，每个键皆是唯一的。集合的***元素内容***是<a id="集合元素特性">***不可变***</a>的，常见的元素有整数、浮点数、字符串、元组等。至于可变的内容如列表、字典、集合等不可以是集合元素。但***集合本身是可变***的，我们可以增加或删除集合的元素。
#### 7.0 集合的定义
集合由元素组成’基本概念是无序且每个**元素**是**唯一**(不会重复)的。例如:-个骰子有6面，每一面有一个数字，每个数字是一个元素，我们可以使用集合代表这6个数字。
{1， 2， 3， 4， 5， 6}
PS：集合的唯一性可以将大量重复的数据删除。
#### 7.1 集合的建立
python中可以使用大括号{ }建立集合，也可以使用set()函数建立集合，但该函数的参数只能有一个元素，可以是字符串、列表、元组、字典等。
```python
empty_dict = {}
print("打印类别 = ",type(empty_dict))
empty_set = set()
print("打印类别 = ",type(empty_set))
# 打印类别 =<class 'dict'>
# 打印类别 =<class 'set'>
```
#### 7.2 集合的操作
| Python符号 | 说明 |
| :--------: | :------: |
| & | 交集 |
| \| | 并集 |
| - | 差集 |
| ^ | 对称差集 |
| == | 等于 |
| != |不等于|
| in |是成员|
| not in | 不是成员 |
下面举例介绍几个操作
#### 7.2.1 差集(difference)
有A和B两个集合,如果想获得属于A集合同时不属于B集合的元素， 则可以使用差集（B-A）。
在Python语言中差集的符号是-，另外也可以使用difference()方法完成这个工作。
```python
math ={"A", "B", "C"} #假设参加数学夏令营的有ABC三人
physics ={"D", "B", "E"} #假设参加物理夏令营的有DBE三人
math_only = math - physics
print("参加数学夏令营的同时没有参加物理夏令营的成员{}".format(math_only))
```
#### 7.2.2 对称差集(symmetric difference)
有A和B两个集合，如果想获得属于A***或***B集合的元素，但是排除同时属于A*******和***B的元素，则可以使用对称差集。
在Python语言中对称差集的符号是^，另外也可以使用symmetric_difference()方法完成这个工作。
```python
math ={"A", "B", "C"} #假设参加数学夏令营的有ABC三人
physics ={"D", "B", "E"} #假设参加物理夏令营的有DBE三人
print("没有同时参加数学和物理夏令营的成员{}".format(math.symmetric_difference(physics)))
# 没有同时参加数学和物理夏令营的成员{'A', 'E', 'C', 'D'}
```
#### 7.3 适用<a id ="集合方法">集合的方法</a>
| 方法 | 说明 |
| :---------------------------: | :------------------------------------------: |
| add() | 加一个元素到集合 |
| clear() | 删除集合的所有元素 |
| copy() | 复制集合 |
| difference_update() | 删除集合内与另外一个集合重复的元素 |
| intersection_update() | 可以使用交集更新集合内容，多个交集用”，“隔开 |
| intersection_update() | 可以使用交集更新集合内容 |
| symmetric_difference_update() | 使用对称差集更新集合内容 |
| update() | 使用并集更新集合内容 |
| discard() | 如果是集合成员则删除 |
| isdisjoint() | 如果两个集合没有交集返回Ture |
| A.issubset(B) | 如果A集合是B的子集返回Ture |
| A.isupperset(B) | 如果A集合是B集合的父集则返回Ture |
| pop() | 回传所随机删除的元素，如果是空集则返回False|
| remove() | 删除指定元素，如果不存在返回KeyError |
下面以intersection_update()为例子：
```python
math ={"A", "B", "C"} #假设参加数学夏令营的有ABC三人
physics ={"D", "B", "E"} #假设参加物理夏令营的有DBE三人
chemistry ={"B", "G", "E", "H"}
retv_vue = math.intersection_update(physics,chemistry)
print("新的math集合为：{}".format(math))
# 新的math集合为：{'B'}
```
#### 7.4 适用集合的基本函数<a id="集合函数">基本函数</a>操作
| 方法 | 说明 |
| :---------: | :--------------------------------: |
| enumerate() |回传连续整数配对的enumerate对象 |
| len() | 元素数量 |
| max() | 最大值 |
| min() | 最小值 |
|sorted() | 回传已经排序的列表，集合本身不改变 |
| sum() | 求总和 |
#### 7.5 冻结集合
set是可变集合，frozenset是不可变集合，也可直译为冻结集合，这是一个新的类别（class）， 只要设定元素后，这个冻结集合就不能再更改了。冻结集合的不可变特性的优点是可以用它作为字典的键（key），也可以作为其他集合的元素。（还记得我们曾提到的[构成字典键的特性](#不能重复)，和[集合元素特性](#集合元素特性)吗？）
冻结集合的建立方式是使用frozenset()函数，冻结后不可以用[集合函数](#集合函数)修改集合内容但可以用[部分集合方法](#集合方法)intersection（）、difference（）、 symmetric_difference（）、 copy（）、 issubset（）、 issuperset（）、 isdisjoint（）等
#### 7.5 集合生成式
我们在先前的章节己经看过[列表](#列表生成式)和[字典的生成式](#字典生成式)了，其实集合也有生成式，语法如下:
新集合 = { 表达式for表达式in可迭代项目}
```python
A = {n for n in range(1,100,2)} #在集合A中产生1到100间隔为2的元素
print(A)
#{1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57, 59, 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 75, 77, 79, 81, 83, 85, 87, 89, 91, 93, 95, 97, 99}
```
在集合生成式中我们可以增加if测试句（可以有多个）。
```python
A = {n for n in range(1,100,2) if n % 3 == 0} #在集合A中产生1到100间隔为2且能整除3的元素
print(A)
# {33, 3, 99, 69, 39, 9, 75, 45, 15, 81, 51, 21, 87, 57, 27, 93, 63}
```
#### 7.5.1 增加集合的效率
在此前，使用字典生成式记录单词”deepstone“中每个字母出现的次数的[例程](#deepstone)中，“for alphabet in word”循环会造成字母e会处理3次，其实只要将集合概念应用在word中，由于集合不会有重复的元素，所以只要处理一次即可，此时可将上述循环改为：for alphabet in set(wold)即可大大提高程序运行效率！
```python
word = "deepstone"
alphabet = {ch : word.count(ch) for ch in set(word)}
print(alphabet)
# {'n': 1, 'p': 1, 'd': 1, 'o': 1, 'e': 3, 't': 1, 's': 1}
```
#### 7.6 小测试
鸡尾酒是酒精饮料,由基酒和一些饮料调制而成，下列是一些常见的鸡尾酒饮料以及它的配方。
蓝色夏威夷(Blue Hawaii)：兰姆酒(Rum)、甜酒(Sweet Wine)、椰奶(Coconut Cream)、菠萝汁(Pineapple Juice)、柠檬汁(Lemon Juice)
姜味莫吉托(Ginger Mojito)：兰姆酒(Rum)、姜(Ginger)、薄荷叶(Mint Leaves)、青柠汁(Lime Juice)、姜汁汽水(Ginger Soda)
纽约客(New Yorker)：威士忌(Whiskey)、红酒(Red Wine)、柠檬汁(Lemon Juice)、糖水(Sweet Syrup)
血腥玛丽(Bloody Mary)：伏特加(Vodka)、柠檬汁(Lemon Juice)、西红柿汁(Tomato Juice)、酸辣酱(Tabasco)、少量盐(Little Salt)
T1. 为上述鸡尾酒建立一个字典，上述字典的键是字符串，也就是鸡尾酒的名称，字典的值是集合，内容是各种鸡尾酒的材料配方。使得程序能够列出含有伏特加的酒；含有柠檬汁的酒；含有兰姆酒但是没有姜的酒；含有柠檬汁但是没有椰奶或是酸辣酱的酒。
```python
cocktail ={
'Blue Hawaiian' : { 'Rum' , 'Sweet wine' , 'Cream' , 'Pineapple Juice' , 'Lemon Juice' },
'Ginger Mojito' : {'Rum' , 'Ginger' , 'Hint Leaves ' , 'Lime Juice' , 'Ginger Soda'},
'New Yorker' : { "whiskey", 'Red wine' , 'Lemon Juice' , 'Sugar Syrup'},
'Bloody Mary' : { 'Vodka' , 'Lemon Juice' , 'Tomato Juice' , 'Tabasco' , 'little Salt' }
}
print("含有伏特加的酒:")
for name,formulas in cocktail.items(): #列出含有伏特加的酒
if 'Vodka' in formulas:
print(name)
print("含有柠檬汁的酒:")
for name,formulas in cocktail.items():
if 'Lemon Juice' in formulas:
print(name)
print("含有兰姆酒但是没有姜的酒:")
for name,formulas in cocktail.items():
if "Rum" in formulas and not ("Ginger" in formulas):
print(name)
print("含有柠檬汁但是没有椰奶或是酸辣酱的酒:")
for name,formulas in cocktail.items():
if "Lemon Juice" in formulas and not formulas&{'Cream','Tabasco'}:
print(name)
"""
含有伏特加的酒:
Bloody Mary
含有柠檬汁的酒:
Blue Hawaiian
New Yorker
Bloody Mary
含有兰姆酒但是没有姜的酒:
Blue Hawaiian
含有柠檬汁但是没有椰奶或是酸辣酱的酒:
New Yorker
"""
```
PS:上述程序用in测试指定的鸡尾酒材料配方是否在所回传字典值（value）的formulas集合内，另外程序第最后一个for循环则是将formulas与集合元素‘Cream’、'Tabasco'做交集（＆）,如果↑formulas内没这些配方，结果会是False，经过not就会是True，则可以打印name。 好东西，保存起来学习 Zhoupizi 发表于 2023-8-3 09:56
好东西，保存起来学习
感谢支持！ sgf227 发表于 2023-8-9 15:25
收藏等于学会
哈哈哈哈哈！共同学习
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