站长在线零基础Python完全自学教程18：Python中的集合完全解读

时间:2021-11-23 09:45:13 浏览:963次来源:站长在线

欢迎你来到站长学堂，学习站长在线出品的在线课程《零基础Python完全自学教程》今天给大家分享的是第18课《Python中的集合完全解读》。本节课是一个大课，我分了这些知识点进

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欢迎你来到站长学堂，学习站长在线出品的在线课程《零基础 python完全自学教程》今天给大家分享的是第18课《 Python中的集合完全解读》。本节课是一个大课，我分了这些知识点进行详细讲解：集合的概念和创建方法详解、添加和删除集合元素详解、集合的交集、并集、差集和对称差集运算方法详解。

18.1、Python中集合的概念和创建方法详解

在前面的教程中我们学习了列表、元组、字典，本文开始讲解序列里面的另一个常用结构--集合。

18.1.1、在Python中集合的概念

Python中的集合（set）与数学中的集合概念类似，也是用于保存不重复的元素。

它有可变集合（set）和不可变集合（frozenset）两种。其中，本节所要介绍的set集合是无序可变序列。

在形式上，集合的所有元素都放在一对大括号“{}”中，两个相邻元素间使用逗号“,”分隔。集合最好的应用就是去重，因为集合中的每个元素都是唯一的。

这个和字典类似，字典也是放在“{}”中，不同的是字典在“{}”中是“键值对”，而集合中每一个元素都是独立存在的。

站长在线温馨提示：集合在数学中的定义是：由一个或多个确定的元素所构成的整体。

集合最常用的操作就是创建集合，以及集合的添加、删除、交集、并集和差集等运算，本节课开始讲解集合的创建。

18.1.2、在Python中创建集合

在Python中提供了两种创建集合的方法，一种是直接使用“{}”创建；另一种是通过set()函数将列表、元组等可迭代对象转换为集合。

注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 {}，因为 {} 是用来创建一个空字典。如下代码所示：

a = {}
print(a)
print(type(a))

运行结果为：

{}
<class 'dict'>
>>>

18.1.2.1、在Python中直接使用“{}”创建集合。

在Python中，创建set集合也可以像列表、元组和字典一样，直接将集合赋值给变量，从而实现创建集合，即直接使用大括号“{}”创建。语法格式如下：

集合名 = {元素1,元素2,...元素n}

站长在线提示你，在集合中，元素的数量没有限制，数据的类型只要是Python中支持的数据类型都可以。

在上面我们谈到了集合的每一个元素都是唯一的，如果输入了重复的元素，Python会自动保留一个，如下：

例如，下面每一行的代码都会创建一个集合：

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
age = {18,19,19,18}
hunhe = {66,"Python",('人生苦短','我用Python')}
print(name)
print(age)
print(hunhe)

运行代码，结果为：

{'雪丽', '美莲', '美琳', '梦洁'}
{18, 19}
{('人生苦短', '我用Python'), 66, 'Python'}
>>>

因为在Python中的set集合是无序的，因此每次输出的结果，可能可能不同，如我第二次运行代码的结果是：

{'美琳', '梦洁', '美莲', '雪丽'}
{18, 19}
{'Python', ('人生苦短', '我用Python'), 66}
>>>

18.1.2.2、在Python中使用set()函数创建集合

在Python中，可以使用set()函数将列表、元组等其他可迭代对象转换为集合。set()函数的语法格式如下：

setname = set(iteration)

参数说明如下：

setname：表示集合名称；

iteration：表示要转换为集合的可迭代对象，可以是列表、元组、range对象等。另外，也可以是字符串，如果是字符串，返回的集合将是包含全部不重复字符的集合。

例如，下面的每行代码都可以创建一个集合。

set1 = set('我是中国人，我爱自己的祖国')
set2 = set([3.1415926535,99.99])
set3 = set(('Python的设计哲学','优雅','明确','简单'))
print(set1)
print(set2)
print(set3)

运行结果如下：

{'己', '的', '中', '是', '自', '，', '祖', '我', '人', '爱', '国'}
{99.99, 3.1415926535}
{'简单', '明确', 'Python的设计哲学', '优雅'}
>>>

站长在线提醒你：在Python中创建集合推荐使用set()函数添加哦！

18.2、在Python中添加和删除集合元素详解

集合是可变序列，所以在创建集合后，还可以对其添加或者删除元素。下面站长在线就对如何添加和删除集合元素进行详细解读。

18.2.1、在Python中添加集合元素

18.2.1.1、在Python中向集合里面添加元素可以使用add()方法实现。

其中添加元素又分为添加单个元素和多个元素之分。

18.2.1.1.1、使用add()方法实现添加单个集合元素。

语法如下：

setname.add(element)

其中，setname表示要添加元素的集合；element表示要添加的元素内容。这里只能使用字符串、数字及布尔类型的True或者False等，不能使用列表、元组等可迭代对象。

如：某班有4位美女的美术成绩比较好，最近新来了一个美女的美术成绩也是比较好的，要求创建一个集合，然后向该集合添加一个名字，代码如下：

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
name.add('梅梅')
print(name)

运行结果如下：

{'雪丽', '梅梅', '梦洁', '美莲', '美琳'}
>>>

添加单个元素还是可以的，添加多个元素呢？我们试试下面的代码看看：

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
name.add(['梅梅','红红','艳艳','芳芳'])
print(name)

运行结果为：

Traceback (most recent call last):
  File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 2, in <module>
    name.add(['梅梅','红红','艳艳','芳芳'])
TypeError: unhashable type: 'list'
>>>

翻译“TypeError: unhashable type: 'list'”的结果为：TypeError:不可哈希类型：'List'，意思就是不能直接添加多个元素。

但是有没有办法使用add添加多个元素呢？答案还是有的，只是麻烦一点，多费一点精力而已，拐一个弯。下面来给大家解答：

18.2.1.1.2、使用add()方法实现添加多个集合元素。

我们定义两个集合，使用add()方法，将第二个集合元素添加到第一个集合里面。

如：定义某班级上午的三节课程为一个集合，下午的三节课程为一个集合，最后输出最新的集合，代码如下：

a = {'语文','英语','数学'}
b = {'政治','历史','地理'}
for i in b:
    a.add(i)
print(a)

运行结果如下：

{'语文', '数学', '英语', '政治', '地理', '历史'}
>>>

18.2.1.2、使用update()方法添加集合元素

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
name.update(['梅梅'])
print(name)

运行结果如下：

{'梅梅', '梦洁', '雪丽', '美琳', '美莲'}
>>>

站长在线温馨提醒您，这里使用update()方法添加集合元素，添加的元素使用“[]”而不是使用不用或者小括号哦！

使用不使用[]就会出现不是我们想要的结果，如：

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
name.update('梅梅')
print(name)

运行结果为：

{'雪丽', '梦洁', '美莲', '美琳', '梅'}
>>>

这里面少了一个“梅”字，应该是“梅梅”而不是“梅”

同样使用小括号也是不行的，如：

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
name.update(('梅梅'))
print(name)

运行结果：

{'美莲', '梅', '雪丽', '美琳', '梦洁'}
>>>

这都不是我们想要的。

当然使用使用update()方法除了可以添加一个元素以外，添加多个元素也是可以的哦！如：

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
name.update(['梅梅','红红','艳艳','芳芳'])
print(name)

运行结果为：

{'美琳', '红红', '梅梅', '雪丽', '芳芳', '艳艳', '梦洁', '美莲'}
>>>

所以说如果添加多个元素的话，update()方法比add()方法要简单一点。

18.2.2、在Python中删除集合元素

讲完了添加集合元素，接下来就讲解删除集合元素了。

删除集合元素的方法有4种有4种类型分别是：使用del命令删除整个集合、使用clear()方法清空集合元素、使用pop()方法删除最后一个元素、使用remove()方法删除指定元素。下面站长在线来一一给大家讲解：

18.2.2.1、使用del命令删除整个集合

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
del name     # 删除整个集合，不能有打印操作

运行结果如下：

>>>

18.2.2.2、使用clear()方法清空集合元素

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
name.clear()     # 清空集合元素
print(name)

运行结果如下：

set()
>>>

18.2.2.3、使用pop()方法删除最后一个元素

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
name.pop()     # 删除最后一个元素
print(name)

运行结果为：

{'雪丽', '美琳', '梦洁'}
>>>

18.2.2.4、使用remove()方法删除指定元素

name = {'美琳','梦洁','雪丽','美莲'}
name.remove('梦洁')     # 删除指定一个元素
print(name)

运行结果为：

{'美琳', '美莲', '雪丽'}
>>>

当然，我们在删除集合元素的时候，不仅只是删除一个元素，还会删除多个元素，下面，我在介绍使用remove()方法删除多个元素。

我们直接删除多个元素看看，怎么一个效果：

a = {'语文', '数学', '英语', '政治', '地理', '历史'}
a.remove(['政治', '地理', '历史'])
print(a)

运行结果如下：

Traceback (most recent call last):
  File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 2, in <module>
    a.remove(['政治', '地理', '历史'])
TypeError: unhashable type: 'list'
>>>

错误的结果，和上面的错误一样，但是，我还是可以找得到方法的，下面就正式介绍：

18.2.2.5、使用remove()方法删除多个元素

使用remove()方法删除多个元素，我们借鉴add添加多个元素的方法来操作，设置ab两个集合，大集合删除小集合的方法去实现，代码如下：

a = {'语文', '数学', '英语', '政治', '地理', '历史'}
b = {'政治','历史','地理'}
for i in b:
    a.remove(i)
print(a)

运行结果如下：

{'语文', '英语', '数学'}
>>>

18.3、Python中集合的交集、并集、差集和对称差集运算方法详解

在Python中，集合最常用的操作就是进行交集、并集、差集和对称差集的运算。

要想学习集合的交集、并集、差集和对称差集运算方法，首先我们来了解这些名词的含义：

18.3.1、集合运算的相关含义：

18.3.1.1、集合的交集的含义：

设A、B两个集合，由所有属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合，叫做集合A与集合B的交集。在Python中，进行交集运算时使用“&”符号。

18.3.1.2、集合的并集的含义：

给定两个集合A、B，把他们所有的元素合并在一起组成的集合，叫做集合A与集合B的并集。在Python中，进行并集运算时使用“|”符号。

18.3.1.3、集合的差集的含义：

设A，B是两个集合，则所有属于A且不属于B的元素构成的集合，叫做集合A与集合B的差集。在Python中，进行差集运算时使用“-”符号。

18.3.1.4、集合的对称差集的含义：

对称差集也称为对称差分或者补集，设A，B是两个集合，所有不相同的集合，叫做集合A与集合B的对称差集（对称差分或者补集）。在Python中，进行对称差集运算时使用“^”符号。

18.3.2、集合的运算方法

上面都是概念性的描述，下面站长在线来举实际的场景来对交集、并集、差集和对称差集运算方法进行深入浅出的解读。

场景模拟：某高中三年级，文科班高考的科目是语文、数学、英语、政治、历史和地理。理科班高考的科目是语文、数学、英语、物理、化学和生物。

设定集合A为文科班高考的科目，集合B为理科班高考的科目。

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}

B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}

18.3.2.1、集合的交集运算方法

我们使用集合的交集运算的时候可以采用两种方式，一种是使用“&”运算符进行操作，另一种是使用intersection()方法来实现。

18.3.2.1.1、使用“&”运算符进行交集运算

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(A & B)    # 输出集合A和集合B的交集

运行结果：

{'英语', '数学', '语文'}
>>>

18.3.2.1.2、使用`intersection()`方法进行交集运算

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(A.intersection(B))  # 输出集合A和集合B的交集

运行结果：

{'英语', '语文', '数学'}
>>>

同理集合B和集合A的交集也是一样。我这里就不重复了，自己去体验一下。

18.3.2.2、集合的并集运算方法

集合的并集运算也有两种方式，一种是使用“|”运算符进行操作，另一种是使用union()方法来实现。

18.3.2.2.1、使用“|”运算符进行并集运算

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(A | B)    # 输出集合A和集合B的并集

运行结果如下：

{'数学', '生物', '政治', '物理', '地理', '化学', '语文', '英语', '历史'}
>>>

18.3.2.2.2、使用union()方法进行并集运算

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(A.union(B))  # 输出集合A和集合B的并集

运行结果为：

{'英语', '语文', '地理', '生物', '政治', '化学', '数学', '物理', '历史'}
>>>

同理集合B和集合A的并集也是一样。自己去体验一下吧！

18.3.2.3、集合的差集运算方法

集合的差集运算也有两种方式，一种是使用“-”运算符进行操作，另一种是使用difference()方法来实现。

18.3.2.3.1、使用“-”运算符进行差集运算

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(A - B)    # 输出集合A和集合B的差集

运行结果为：

{'历史', '地理', '政治'}
>>>

上面是集合A和集合B的差集，但是集合B和集合A的差集就不是一样的了哦！

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(B - A)    # 输出集合B和集合A的差集

运行结果为：

{'化学', '生物', '物理'}
>>>

从上面可以看出，集合A和集合B的差集与集合B和集合A的差集是不一样的，(A - B)是A中存在的部分，(B - A)是B中存在的部分。

18.3.2.3.2、使用difference()方法进行差集运算

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(A.difference(B))  # 输出集合A和集合B的差集

运行结果：

{'地理', '政治', '历史'}
>>>

同理，使用difference()方法进行集合B和集合A的差集也是不同的

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(B.difference(A))  # 输出集合B和集合A的差集

运行结果：

{'物理', '化学', '生物'}
>>>

18.3.2.4、集合的对称差集运算方法

集合的差集运算也有两种方式，一种是使用“^”运算符进行操作，另一种是使用symmetric_difference()方法来实现。

18.3.2.4.1、使用“^”运算符进行对称差集运算

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(A ^ B)    # 输出集合A和集合B的对称差集

运行结果为：

{'地理', '化学', '生物', '政治', '物理', '历史'}
>>>

18.3.2.4.2、使用symmetric_difference()方法进行对称差集运算

A = {'语文','数学','英语','政治','历史','地理'}
B = {'语文','数学','英语','物理','化学','生物'}
print(A.symmetric_difference(B))  # 输出集合A和集合B的对称差集

运行结果为：

{'政治', '生物', '地理', '化学', '历史', '物理'}
>>>

同样的，集合B与集合A的对称差集也是一样，自己去体验一下。

我们对集合的交集、并集、差集和对称差集运算方法全部详细的讲解了一遍，通过运行结果，我们得出结论：

集合中进行交集、并集、对称差集进行运算的时候，集合A与集合B，位置替换的时候，结果相同。

集合中进行差集运算的时候，集合A与集合B，位置替换的时候，结果不同，为前面那个集合独立存在的部分。

下节课程预告：站长在线零基础Python完全自学教程19：字符串的系列知识详解

站长在线零基础Python完全自学教程18：Python中的集合完全解读

18.1、Python中集合的概念和创建方法详解

18.1.1、在Python中集合的概念

18.1.2、在Python中创建集合

18.1.2.1、在Python中直接使用“{}”创建集合。

18.1.2.2、在Python中使用set()函数创建集合

18.2、在Python中添加和删除集合元素详解

18.2.1、在Python中添加集合元素

18.2.1.1、在Python中向集合里面添加元素可以使用add()方法实现。

18.2.1.1.1、使用add()方法实现添加单个集合元素。

18.2.1.1.2、使用add()方法实现添加多个集合元素。

18.2.1.2、使用update()方法添加集合元素

18.2.2、在Python中删除集合元素

18.2.2.1、使用del命令删除整个集合

18.2.2.2、使用clear()方法清空集合元素

18.2.2.3、使用pop()方法删除最后一个元素

18.2.2.4、使用remove()方法删除指定元素

18.2.2.5、使用remove()方法删除多个元素

18.3、Python中集合的交集、并集、差集和对称差集运算方法详解

18.3.1、集合运算的相关含义：

18.3.1.1、集合的交集的含义：

18.3.1.2、集合的并集的含义：

18.3.1.3、集合的差集的含义：

18.3.1.4、集合的对称差集的含义：

18.3.2、集合的运算方法

18.3.2.1、集合的交集运算方法

18.3.2.1.1、使用“&”运算符进行交集运算

18.3.2.1.2、使用intersection()方法进行交集运算

18.3.2.2、集合的并集运算方法

18.3.2.2.1、使用“|”运算符进行并集运算

18.3.2.2.2、使用union()方法进行并集运算

18.3.2.3、集合的差集运算方法

18.3.2.3.1、使用“-”运算符进行差集运算

18.3.2.3.2、使用difference()方法进行差集运算

18.3.2.4、集合的对称差集运算方法

18.3.2.4.1、使用“^”运算符进行对称差集运算

18.3.2.4.2、使用symmetric_difference()方法进行对称差集运算

18.3.2.1.2、使用`intersection()`方法进行交集运算