Python 簡易手冊

單元 42 - 集合

Python 中有兩種集合 (set) ，第一種集合是可變的 (mutable) set ，第二種是不可變的 (immutable) frozenset ，以下講集合都是指 set 。集合有以下的操作， s 是集合， x 是元素， iterable 是可迭代的物件

操作說明
len(s)回傳集合 s 的元素總數
set([iterable])依 iterable 建立集合物件
frozenset([iterable])依 iterable 建立 frozenset 物件
x in s判斷 x 是否在 s 內
x not in s判斷 x 是否不在 s 內

單元 66 - 迭代器會介紹迭代器 (iterator) 及如何定義迭代器，也會說明可迭代與迭代器的不同。

集合支援以下的運算

運算說明
s.isdisjoint(other)判斷 s 與 other 是否互斥
s.issubset(other)判斷 s 是否是 other 的子集
s >= other判斷 s 的元素是否都在 other 中
s > other判斷 s 的元素是否都在 other 中，但兩者不相等
s.issuperset(other)判斷 s 是否是 other 的超集
s <= other判斷 s 的元素是否完全包含 other
s < other判斷 s 的元素是否完全包含 other ，但兩者不相等
s.union(*others)回傳 s 與 others 的新聯集
s | other | ...回傳 s 、 other 及更多集合的新聯集
s.intersection(*others)回傳 s 與 others 的新交集
s & other & ...回傳 s 、 other 及更多集合的新交集
s.difference(*others)回傳 s 與 others 的新差集
s - other - ...回傳 s 、 other 及更多集合的新差集
s.symmetric_difference(other)回傳 s 與 other 的新對稱差集
s ^ other回傳 s 與 other 的新對稱差集
s.copy()回傳 s 的淺層拷貝
s.update(*others)將 others 的元素加入 s 中
s |= other | ...將 other 及更多集合的元素加入 s 中
s.intersection_update(*others)保留 s 中 others 的元素
s &= other & ...保留 s 中 other 及更多集合的元素
s.difference_update(*others)保留 s 中不存在於 others 的元素
s -= other | ...保留 s 中不存在於 other 及更多集合的元素
s.symmetric_difference_update(other)保留 s 與 other 非共有的元素
s ^= other保留 s 與 other 非共有的元素
s.add(elem)在 s 中加入新元素 elem
s.remove(elem)移除 s 中的元素 elem ，如不存在會發起例外
s.discard(elem)移除 s 中如果存在的元素 elem
s.pop()移除 s 中的任意元素，如果 s 是空集合會發起例外
s.clear()清空 s 中的所有元素

*other 的 other 之前加上星號 * ，這是不限個數引數 (arbitrary argument lists) ，在單元 47 - 不限個數引數會介紹如何定義。

集合的字面常數 (literal) 為大括弧，如下例

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# 以字面常數定義集合
a = {1, 1, 2, 2, 3}
print(a)

# 進行元素判斷
print(1 in a)
print(2 not in a)

# 集合運算
print(a - {2, 5, 6})
print(a | {1, 3, 5, 7, 9})
print(a & {1, 3, 5, 7, 9})
print(a ^ {1, 3, 5, 7, 9})
print(a >= {1, 3, 5, 7, 9})
print(a <= {1, 3, 5, 7, 9})

# 檔名: set_demo.py
# 說明: 《Python簡易手冊》的範例
# 網址: http://kaiching.org
# 作者: Kaiching Chang
# 時間: 2024 年 3 月

上例主要是用集合的字面常數建立集合，然後用集合相關的運算子 (operator) 進行計算，執行結果如下

> python set_demo.py
{1, 2, 3}
True
False
{1, 3}
{1, 2, 3, 5, 7, 9}
{1, 3}
{2, 5, 7, 9}
False
False
>

以下是用內建函數 (built-in function) set() 建立集合

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# 以字串建立集合
a = set("12345")
print(a)
print(len(a))

# 以串列建立集合
b = set([1, 2, 3, 4, 5])
print(b)

# 檔名: set_demo2.py
# 說明: 《Python簡易手冊》的範例
# 網址: http://kaiching.org
# 作者: Kaiching Chang
# 時間: 2024 年 3 月

這裡字串 (string) 是會切割成單一字元為集合的元素 (element) ，至於串列 (list) 元素就會是集合的元素，此例執行結果如下

> python set_demo2.py
{'4', '2', '3', '1', '5'}
5
{1, 2, 3, 4, 5}
>

以下示範集合的方法 (method)

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# 建立集合
a = {1, 2, 3, 4, 5}
b = {1, 3, 5}

# 呼叫方法
print(a.isdisjoint(b))
print(a.issubset(b))
print(a.issuperset(b))
print(a.union(b))
print(a.intersection(b))
print(a.difference(b))
print(a.symmetric_difference(b))
print(a.copy())

# 檔名: set_demo3.py
# 說明: 《Python簡易手冊》的範例
# 網址: http://kaiching.org
# 作者: Kaiching Chang
# 時間: 2024 年 3 月

執行結果如下

> python set_demo3.py
False
False
True
{1, 2, 3, 4, 5}
{1, 3, 5}
{2, 4}
{2, 4}
{1, 2, 3, 4, 5}
>

參考資料

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