【4.5】数据容器：set集合

一、集合的定义格式

为什么使用集合

  我们目前接触到了列表、元组、字符串三个数据容器了。基本满足大多数的使用场景。为什么又需要学习集合类型呢？

  通过特点来分析：

  1.列表可修改，支持重复元素且有序；

  2.元组、字符串不可修改，支持重复元素且有序。

  能否看出它们的局限性？

  局限就在于：它们都支持重复元素。

  如果场景需要对内容做去重处理，列表、元组、字符串就不方便了。

  而集合，最主要的特点就是：不支持元素重复（自带去重功能），并且内容无序。

集合的定义

  基本语法：

# 定义集合字面量
{元素, 元素, ..., 元素}

# 定义集合变量
变量名称 = {元素, 元素, ..., 元素}

# 定义空集合
变量名称 = set()

  和列表、元组、字符串等定义基本相同：

• 列表使用[]
• 元组使用()
• 字符串使用""
• 集合使用{}

  示例：

my_set = {"A", "B", "C", "A", "B", "C", "A", "B", "C"}
my_set_empty = set()  # 定义空集合

print(f"my_set的内容是：{my_set}，类型是：{type(my_set)}")
print(f"my_set_empty的内容是：{my_set_empty}，类型是：{type(my_set_empty)}")

  输出结果：

my_set的内容是：{'A', 'C', 'B'}，类型是：<class 'set'>
my_set_empty的内容是：set()，类型是：<class 'set'>

  可见，对于集合，是不允许重复的，会自动去重。并且是无序的，输出的顺序与原本内容顺序是不一致的。

二、集合的特点

  集合有如下特点：

• 可以容纳多个数据；
• 可以容纳不同类型的数据；
• 数据是无序存储的（不支持下标索引）；
• 不允许重复数据存在；
• 可以修改；
• 支持for循环。

三、集合的常见操作

  首先，因为集合是无序的，所以集合不支持下标索引访问。

  但是集合和列表一样，是允许修改的。

• 添加新元素

# 语法
集合.add(元素)

  将指定元素，添加到集合内。

my_set = {"Hello", "World"}
my_set.add("zhangsan")
print(my_set)  # {'zhangsan', 'Hello', 'World'}

  结果：集合本身被修改，添加了新元素。

• 移除元素

# 语法
集合.remove(元素)

  将指定元素，从集合内移除。

my_set = {"Hello", "World", "zhangsan"}
my_set.remove("Hello")
print(my_set)  # {'zhangsan', 'World'}

• 从集合中随机取出元素

# 语法
集合.pop()

  从集合中随机取出一个元素。（注意，这个随机不是指同一段程序多次执行、每次运行结果都不一样。而是指我们并不知道它给我们取出的元素是哪一个，这种“随机”）

my_set = {"Hello", "World", "zhangsan"}
element = my_set.pop()
print(my_set)  # {'Hello', 'World'}
print(element)  # zhangsan

• 清空集合

my_set = {"Hello", "World", "zhangsan"}
my_set.clear()
print(my_set)  # set()

• 取出2个集合的差集

# 语法
集合1.difference(集合2)

  取出集合1和集合2的差集（即：集合1有，而集合2没有的）。

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 5, 6}
set3 = set1.difference(set2)
print(set3)  # {2, 3}
print(set1)  # {1, 2, 3}
print(set2)  # {1, 5, 6}

  结果：得到一个新集合，原有的集合1和集合2不变。

• 消除2个集合的差集

# 语法
集合1.difference_update(集合2)

  对比集合1和集合2，在集合1内，删除和集合2相同的元素。

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 5, 6}
set1.difference_update(set2)
print(set1)  # {2, 3}
print(set2)  # {1, 5, 6}

  结果：集合1被修改，集合2不变。

• 2个集合合并

# 语法
集合1.union(集合2)

  将集合1和集合2组合成新集合。

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 5, 6}
set3 = set1.union(set2)
print(set3)  # {1, 2, 3, 5, 6}
print(set1)  # {1, 2, 3}
print(set2)  # {1, 5, 6}

  结果：得到新集合，原有的集合1和集合2不变。

• 统计集合元素数量

set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
num = len(set)
print(num)  # 5

set2 = {1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5}
num = len(set)
print(num)  # 5

四、集合的遍历

  集合不支持下标索引，因此不能用while循环。

  但是可以用for循环。

set = {1, 2, 3, 4, 5}
for element in set:
    print(f"集合的元素有：{element}")