人生苦短，我学python之数据类型(下)

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一.集合

1.1子集与超集

1.2交集，并集，补集，差集

1.intersection(英文：交叉)函数

2.union（英文：联合）函数

3.difference函数

4.symmetric_difference()函数

二.bytes

三.bytearray

一.集合

1.1子集与超集

子集和超集是集合论中的概念，用来描述一个集合是否是另一个集合的一部分。

子集：一个集合A是另一个集合B的子集，当且仅当A中的每个元素也是B中的元素。换句话说，A中的所有元素都在B中出现。用符号表示为A⊆B。

超集：一个集合B是另一个集合A的超集，当且仅当A中的每个元素也是B中的元素。换句话说，B中包括了A以外的其他元素。用符号表示为B⊇A。

举例来说，假设有集合A={1, 2, 3}，集合B={1, 2, 3, 4}，集合C={1, 2}。

A是B的子集，并且可以表示为A⊆B。因为A中的每个元素1、2、3都在B中出现。
B是A的超集，并且可以表示为B⊇A。因为B中包括了A以外的元素4。
A是C的超集，并且可以表示为A⊇C。因为A中包括了C以外的元素3。
C是A的子集，并且可以表示为C⊆A。因为C中的每个元素1、2都在A中出现。

在集合论中，空集合是任何集合的子集，因为空集合中没有元素，也就是说它的所有元素都属于另一个集合。

子集：如果集合S1的任何一个元素都是集合S2的元素，那么则称S1是S2的子集

超集：如果集合S1的任何一个元素都是集合S2的元素，那么则称S2是S1的超集

a = {1, 3, 5}
b = {1, 3, 5, 7}
print(a.issubset(b), b.issubset(a))  # 输出True False
print(a.issuperset(b), b.issuperset(a))  # 输出False True

a是b的子集，b是a的超集

a.issubset(b)用于判读a是否是b的子集，是就返回True,不是就返回False。

a.issuperset(b)用于判读a是否是b的超集，是就返回True,不是就返回False。

1.2交集，并集，补集，差集

a = {1, 2, 3, 4, 5}
b = {1, 3, 5, 7, 9}
print(a & b)  # 输出{1, 3, 5}
print(a | b)  # 输出{1, 2, 3, 4, 5, 7, 9}
print(a - b)  # 输出{2, 4}
print(a ^ b)  # 输出{2, 4, 7, 9}

操作符&求两个集合的交集
|求两个集合的并集
-求两个集合的差集
^求两个集合的补集

根据一下图示更方便理解

1.intersection(英文：交叉)函数

这个函数的作用与intersection（）函数都可以求两个集合的交集。

操作符&和intersection函数实现的功能相同，即计算集合的交集。但是它们的使用方式有一些区别：

操作符&：操作符&是Python中的一个集合操作符，用于计算两个集合的交集。可以直接使用操作符&来计算交集，例如：set1 & set2。
intersection函数：intersection函数是Python中集合类的一个方法，用于计算两个集合的交集。需要将一个集合作为参数传递给另一个集合的intersection方法，例如：set1.intersection(set2)。

区别：

操作符&是一个操作符，可以直接使用，比较简单直观。
intersection方法是一个函数，需要将一个集合作为参数传递给另一个集合的方法，代码稍微繁琐一些。

总的来说，操作符&和intersection函数的功能相同，选择使用哪种方式主要取决于个人的编码习惯和需求。

2.union（英文：联合）函数

求两个集合的并集

操作符和union函数都可以用来合并两个或多个集合，但是它们有一些区别。

使用操作符"|"：比如使用set1 | set2可以将两个set集合合并成一个新的集合。这种方式会自动去除重复的元素，并且返回的结果是一个新的集合。
使用union函数：比如使用set1.union(set2)可以将两个set集合合并成一个新的集合。这种方式也会自动去除重复的元素，并且返回的结果是一个新的集合。

区别：

语法不同：使用操作符"|"时，需要在两个集合之间使用操作符；而使用union函数时，需要调用集合对象的union方法。
返回值不同：使用操作符"|"时，返回的是一个新的集合；而使用union函数时，返回的是一个新的集合。
对原集合的影响不同：使用操作符"|"时，原集合不会发生改变；而使用union函数时，原集合不会发生改变。

总结：操作符和union函数的主要区别在于语法和返回值，但是它们都可以实现合并集合的功能。

3.difference函数

操作符 "-" 是一个二元操作符，用来计算两个数的差值。它将两个数进行减法运算，返回相减后的结果。也可以求两个集合之间的差集

而 "difference" 函数是一个集合操作函数，用于计算两个集合之间的差集。它接受两个集合作为参数，并返回一个新的集合，其中包含了第一个集合中存在而第二个集合中不存在的元素。

因此，操作符 "-" 和 "difference" 函数在功能上是有些不同的。前者用于计算数值之间的差值，也可以求差集，而后者用于计算集合之间的差集。

4.symmetric_difference()函数

操作符^和symmetric_difference函数的区别在于它们的用法和返回值。

操作符^：在集合运算中，操作符^表示对称差集（symmetric difference），即返回两个集合中不同时存在的元素组成的集合。使用操作符^可以直接对两个集合进行对称差集运算。

例子：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {2, 3, 4}
result = set1 ^ set2
print(result)  # 输出{1, 4}

symmetric_difference函数：symmetric_difference函数是集合类的一个成员函数，用于计算两个集合的对称差集。该函数接受一个集合作为参数，并返回一个新的集合。

例子：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {2, 3, 4}
result = set1.symmetric_difference(set2)
print(result)  # 输出{1, 4}

总结：操作符^和symmetric_difference函数的功能相同，都可以用于计算两个集合的对称差集。但使用操作符^更简洁直观，而symmetric_difference函数则更灵活，可以用于任意两个集合的对称差集计算。

二.bytes

bytes是Python中的一种数据类型，它是一个不可变的字节序列。它可以存储二进制数据，如图像、音频、视频等文件，以及网络传输中的原始数据。

bytes对象由一系列的字节组成，每个字节的取值范围是0~255。bytes对象可以通过字符串、整数、字节数组等方式创建。

bytes对象与字符串对象之间可以相互转换。可以使用bytes()函数将字符串转换为bytes对象，也可以使用decode()方法将bytes对象转换为字符串。

使用bytes对象可以进行一些字节级别的操作，如截取子序列、连接、替换等。同时，bytes对象也支持一些操作符，如+、*等。

值得注意的是，bytes对象是不可变的，即不能直接修改其中的某个字节的值。如果需要修改字节，则需要先将bytes对象转换为bytearray对象，然后进行修改。

bytes对象在处理二进制数据时非常有用，特别是在网络编程和文件传输中常常会用到它。

b = b'abcdef'
print(b, type(b), len(b))  # 输出b'abcdef' <class 'bytes'> 6

bytes表示只读的”字符串“类型。这样的类型是可以求len，切片等基本操作的

b = b'\x11\xff\x77'
print(b[0],b[1],b[2])  # 输出17 255 119

\x后面跟数字表示这个数字是十六进制的数据。比如十六进制数据11就是十进制数字17。

b = b'a'
print(b[0])  # 输出97

不同的字符在计算机中，对应着不同的数值，使用bytes这样的类型就可以将其打印出来。

三.bytearray

bytearray是Python中的一种可变的字节数组类型。它可以存储和操作二进制数据，每个元素是一个字节(byte)。bytearray可以用于读写二进制文件、网络通信、加密等场景。

bytearray对象可以通过以下方式创建：

使用bytearray()构造函数创建一个空的bytearray对象。
使用bytearray(sequence)可以通过一个可迭代对象sequence来创建bytearray对象，其中sequence中的元素是整数，范围是0-255。
使用bytearray(size)可以创建一个指定大小为size的bytearray对象，每个元素初始化为0。
使用bytearray(string, encoding)可以将字符串string按照特定的编码(encoding)转换成bytearray对象。

bytearray对象提供了许多方法来操作二进制数据，比如添加、删除、插入、拷贝、修改等。常用的方法有：

append(x)：在bytearray的末尾添加一个整数x。
extend(iterable)：在bytearray的末尾添加一个可迭代对象中的所有元素。
insert(i, x)：在bytearray的指定索引位置i插入一个整数x。
pop([i])：移除并返回bytearray中指定索引位置i的元素，默认是最后一个元素。
remove(x)：删除bytearray中第一个值为x的元素。
clear()：清空bytearray中的所有元素。

bytearray对象还可以进行切片、迭代、比较等操作，以及与其他二进制数据类型(bytes、memoryview)之间的转换。

总之，bytearray是一种强大的数据类型，可以方便地操作二进制数据。在处理二进制文件、网络通信、加密和解密等场景中，bytearray都是一个非常有用的工具。

b = bytearray(x for x in range(5))
print(type(b), b)  # 输出<class 'bytearray'> bytearray(b'\x00\x01\x02\x03\x04')

bytes是可读的，bytesarray不是只读的，他是可以修改的，除此之外，两者功能类似

b = bytearray(b'abcde')
b[2] = ord('C')
print(b)  # 输出bytearray(b'abCde')

ord函数的功能是将一个字符串转化成对应的Unicode编码整数，对于英文字符来说，其Unicode编码于ASCII编码是类似的。

总结：列表（list）,字符串（tuple）,bytes,bytearray都可以视作序列类型，他们都可以通过下标或者索引访问其元素，也可以通过切片操作来获得序列。