Python-基础-集合（set）
1、集合的定义
1.1 定义
集合（set）是一种无序、不可重复的数据类型，它非常适合用于存储唯一的元素并进行集合运算（如交集、并集、差集等）。集合是一个无序的数据结构，因此无法通过索引来访问集合中的元素。
# 使用 set() 函数创建空集合
empty_set = set()
# 使用大括号创建集合
my_set = {1, 2, 3, 4}
print(my_set) # 输出 {1, 2, 3, 4}
1.2 集合的特点
- 无序：集合中的元素没有固定顺序，无法通过索引访问元素。
- 唯一性：集合不允许重复元素。如果尝试添加重复元素，集合不会发生变化。
- 不可变元素：集合中的元素必须是不可变的（例如整数、字符串和元组）。但是集合本身是可变的。
1.3 集合区与其他数据结构的区别
-
与列表的区别：
- 列表是有序的，可以包含重复元素，而集合是无序的，不允许重复。
- 列表支持通过索引访问元素，而集合不支持索引。
-
与字典的区别：
- 字典是一种键值对存储的数据结构，集合则只存储单一元素。
- 集合的元素是唯一的，而字典的键必须唯一，但字典的值可以重复。
2、集合的方法
add()：向集合中添加一个元素。如果元素已存在，集合不会重复添加。
my_set = {1, 2, 3}
my_set.add(4)
print(my_set) # 输出 {1, 2, 3, 4}
remove()：从集合中删除指定元素。如果元素不存在，会抛出 KeyError 异常。
my_set = {1, 2, 3}
my_set.remove(2)
print(my_set) # 输出 {1, 3}
discard()：从集合中删除指定元素。如果元素不存在，什么也不做，不会抛出异常。
my_set = {1, 2, 3}
my_set.discard(2)
my_set.discard(4) # 4 不存在，什么也不做
print(my_set) # 输出 {1, 3}
pop()：删除并返回集合中的一个元素。由于集合是无序的，删除的元素是不确定的。
my_set = {1, 2, 3}
popped_element = my_set.pop()
print(popped_element) # 输出一个集合中的元素，例如 1
print(my_set) # 输出删除元素后的集合，例如 {2, 3}
clear()：删除集合中的所有元素，使集合变为空集合。
my_set = {1, 2, 3}
my_set.clear()
print(my_set) # 输出 set()
copy()：返回集合的一个浅拷贝。
my_set = {1, 2, 3}
new_set = my_set.copy()
print(new_set) # 输出 {1, 2, 3}
union() 或 |：返回两个集合的并集，即包含所有不同元素的集合。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
union_set = set1.union(set2)
print(union_set) # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}
# 使用 | 运算符
union_set = set1 | set2
print(union_set) # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}
intersection() 或 &：返回两个集合的交集，即两个集合中都存在的元素。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
intersection_set = set1.intersection(set2)
print(intersection_set) # 输出 {3}
# 使用 & 运算符
intersection_set = set1 & set2
print(intersection_set) # 输出 {3}
difference() 或 -：返回两个集合的差集，即存在于第一个集合中但不在第二个集合中的元素。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
difference_set = set1.difference(set2)
print(difference_set) # 输出 {1, 2}
# 使用 - 运算符
difference_set = set1 - set2
print(difference_set) # 输出 {1, 2}
symmetric_difference() 或 ^：返回两个集合的对称差集，即只存在于其中一个集合中的元素。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
symmetric_difference_set = set1.symmetric_difference(set2)
print(symmetric_difference_set) # 输出 {1, 2, 4, 5}
# 使用 ^ 运算符
symmetric_difference_set = set1 ^ set2
print(symmetric_difference_set) # 输出 {1, 2, 4, 5}