Python 集合

本来我们来系统的学习什么是集合、创建集合、集合新增、集合修改、集合查询、集合删除、集合运算（交集、并集、差集）、集合的常用方法，帮助大家系统学习Python集合的全部知识。

什么是集合

本节我们来介绍一下Python内置数据类型的最后一个，也就是集合，集合它的英文单词是set，翻译为中文称之为集合，那么什么是集合呢？集合在Python中也是一个无序的数据集集合，这就与我们前面介绍的字典非常相似了，所以本节我们就可以对照字典来学习集合 看一下字典和集合它们之间的相同和不同。

• 字典它使用来表示，在大括号中的元素使用键值对儿，来进行表示。集合它也使用大括号，在集合中它只有值，没有键。
• 字典它是无序的，集合也是无序的。
• 字典它属于可变类型，可以对它进行增删改查。集合也是可变类型，它比较特殊，我们虽然可以对集合进行修改，但我们却不能对集合中不可变类型的元素进行修改。
• 字典中它的key值是不能重复的，如果有重复，后面的值会覆盖掉前面的值。在集合中value是不能重复的，如果有多个，那么只保留一个。

创建集合

本节我们来学习创建集合。在Python中，可以使用大括号 {} 或者 set() 函数来创建集合。如果要创建一个空集合，只能使用set()函数，因为 {} 创建的是空字典。

1. 使用{} 直接创建集合

set_val = {1,2,3,4,5}
print(type(set_val))

输出结果：

<class 'set'>

2. 使用set创建空集合

empty_set = set()
print(type(empty_set))
val = {}
print(type(val))

输出结果：

<class 'set'>
<class 'dict'>

这里需要注意的是，我们创建一个空的集合的时候不能使用单独的大括号来创建，因为单独的大符号，它表示一个字典。

3. 使用 set() 函数把它类型的数据转化为集合

set_val1 = set([1, 2, 3, 4])
print(set_val1)
string_val2 = 'hello world'
set_value2 = set(string_val2)
print(set_value2)

输出结果：

{1, 2, 3, 4}
{'h', 'e', 'o', 'r', 'd', 'l', ' ', 'w'}

在这个结果中，将字符串中的每一个字符作为一个元素，而且它是无序的。对于我们之前的hello，world是完全不同的，此外呢，你还会发现这里只有一个l，而我们的hello world中有三个l，这是因为集合它是不能够重复的，当有多个元素的时候，它只会保留一个。这也体现出集合的一个特点它就可以去重，当你要去重的时候，你就可以把它转化为集合，集合自动就完成了去重的功能。

4. 直接创建集合支持不可变数据类型元素

集合可以包含多种不同的数据类型，例如数字、字符串、元组，不能包含列表和字典。

new_set = {'hello',123,123.456,(1,2,3)}
print(new_set)

输出结果：

{'hello', 123, 123.456, (1, 2, 3)}

我们尝试一下在集合中添加列表和字典

new_set = {'hello',123,123.456,(1,2,3),[1,2,3]}
new_set1 = {'hello',123,123.456,(1,2,3), {'name':'andy'}}
print(new_set)
print(new_set1)

输出结果：

TypeError: unhashable type: 'list'
TypeError: unhashable type: 'dict'

所以说这个集合中你只能添加一些不可变类型，可变类型的元素是不能添加的。

下面我们来总结一下集合的特点：

• 集合是无序的
• 集合中的元素是唯一的，当有多个重复元素的时候，集合中只会保留一个元素。
• 集合自身可以被修改，但是集合中的不可变数据是不能被修改的

集合新增

本节我们来学习Python 集合的新增操作，使用add() 方法像集合中添加新的元素。add() 方法用于向集合中添加一个元素，如果元素已存在，则不进行任何操作。

语法：

set.add(element)

参数：

• element：要添加的元素。

实例

实例1：使用add方法向集合中添加元素

set_val = {'hello',123,(1,2,3)}
set_val.add('andy')
print(set_val)

输出结果：

{123, 'hello', 'andy', (1, 2, 3)}

有一点需要注意的只能添加不可变类型数据，可变类型数据是不允许添加的

set_val = {'hello',123,(1,2,3)}
set_val.add('andy')
set_val.add([1,2,3])  #向集合中添加可变类型数据
print(set_val)

输出结果：

TypeError: unhashable type: 'list'

当我们新增一个可变类型的时候，比如说添加一个列表，这里就提示我们错误信息了，因为列表它是unhashable，就是不可哈西的，所以这里会报一个TypeError错误。

集合修改

本节我们来学习集合的修改，集合修改我们是用update() 方法，update() 方法用于向集合中添加多个元素。如果添加的元素已经存在于集合中，则不会重复添加。

update() 语法：

set.update(iterable)

参数：

• iterable：可迭代对象，可以是列表、元组、字典、集合等。

实例2：像集合中添加多个元素

set_val = {"hello", "world", 123}
set_val.update(["daxiongketang", "andy"])
print(set_val)

输出结果：

{'hello', 'daxiongketang', 'andy', 'world', 123}

集合查询

本节我们来学习在集合中查询在Python中，可以使用in关键字来判断一个元素是否在集合中，这是集合查询的一种方式。

语法：

element in set_name

其中，element表示要查询的元素，set_name表示要查询的集合名称。

返回值：

如果element在set_name中，则返回True；如果element不在set_name中，则返回False。

实例1：使用in判断一个元素是否在集合中

set_val = {'daxiongketang', 'andy', 'Python','大熊'}
print('andy' in set_val)
print('xiaoxiong' in set_val)

输出结果：

True
False

在上面的例子中，我们创建了一个名为my_set的集合，然后使用in关键字来判断'andy'和'xiaoxiong'是否在集合中。由于'andy'在集合中，所以第一个查询返回True，而'xiaoxiong'不在集合中，所以第二个查询返回False。

集合删除

本节我们来学习对集合进行删除操作。本文将介绍Python集合删除中的四个方法：del、pop、remove、discard，总结表格如下：

方法	描述	示例
del	删除整个集合	my_set = {1, 2, 3} del my_set print(my_set) # Output: NameError: name 'my_set' is not defined
pop	随机删除集合中的一个元素并返回被删除的元素	my_set = {1, 2, 3} print(my_set.pop()) # Output: 1
remove	删除集合中指定元素，若元素不存在则抛出异常	my_set = {1, 2, 3} my_set.remove(2) print(my_set) # Output: {1, 3}
discard	删除集合中指定元素，若元素不存在则不执行任何操作	my_set = {1, 2, 3} ```

1. del方法

del 方法来删除整个集合。

语法如下：

del set_name[index]   #set_name 为要删除元素的集合名称

实例1：过del方法来删除整个集合

set_val = {'daxiongketang', 'andy', 'Python'}
del set_val
print(set_val)

输出结果：

NameError: name 'set_val' is not defined

可以看到，结果这里提示NameError: name 'set_val' is not defined，说明它不存在，也就是这里的集合set_val删除成功了。

2. pop()方法

pop()方法可以随机删除集合中的一个元素，并返回该元素的值。其

语法如下：

set_name.pop()    #set_name 为要删除元素的集合名称

实例2：使用pop()方法可以随机删除集合中的一个元素

set_val = {'daxiongketang', 'andy', 'Python','大熊'}
pop1 = set_val.pop()
print(set_val)
print(pop1)
pop2 = set_val.pop()
print(set_val)
print(pop2)

输出结果：

{'大熊', 'daxiongketang', 'andy'}
Python
{'daxiongketang', 'andy'}
大熊

可以看到，pop 方法随机删除集合中的一个元素，并返回该元素的值。

3. remove()方法

remove 方法可以删除集合中指定的元素。其语法为：

set_name.remove(element)

其中，set_name 为要删除元素的集合名称，element 为要删除的元素。

实例3：使用remove 方法删除集合中指定的元素

set_val = {'daxiongketang', 'andy', 'Python','大熊'}
set_val.remove(('daxiongketang'))
print(set_val)

输出结果：

{'andy', 'Python', '大熊'}

可以看到，remove 方法删除集合中指定的元素。在本例中，被删除的元素是'daxiongketang'。

需要注意的是，如果要删除的元素不存在于集合中，remove 方法会抛出 KeyError 错误。因此，在使用remove 方法时，应该先判断要删除的元素是否存在于集合中。

set_val = {'daxiongketang', 'andy', 'Python','大熊',1,2,3}
if 3 in set_val:
    set_val.remove(3)
else:
    print("元素不存在")
print(set_val)

输出结果：

{1, 2, 'andy', 'daxiongketang', '大熊', 'Python'}

4. discard()方法

discard 方法与 remove 方法类似，可以删除集合中指定的元素。

语法如下：

set_name.discard(element)

其中，set_name 为要删除元素的集合名称，element 为要删除的元素。

与 remove 方法不同的是，如果要删除的元素不存在于集合中，discard 方法不会抛出错误，而是直接忽略该操作。

实例4：使用discard 方法删除集合中指定的元素

set_val = {'daxiongketang', 'andy', 'Python','大熊'}
set_val.discard('xiaoxiong')
print(set_val)

输出结果：

{'andy', 'Python', 'daxiongketang', '大熊'}

可以看到，discard 方法删除集合中指定的元素。在本例中，要删除的元素xiaoxiong不存在于集合中，但该操作并未出现错误。

集合运算

1. 交集

本节我们来学习Python 集合运算中的交集。交集是指两个集合中共同存在的元素组成的新集合。用数学符号表示为 A ∩ B。在 Python 中，可以使用“&”符号或者 intersection() 方法、intersection_update来进行交集运算。

（1）intersection() 方法

语法如下：

set.intersection(*others) 

该方法接受参数others，表示其他要进行交集操作的集合，返回值为一个新的集合，包含当前集合和所有其他集合中共同的元素。

实例1：使用 intersection() 方法计算交集

set1 = {1,2,3,30,40,50}
set2 = {30,40,50,60,70}
set_val = set1.intersection(set2)
print(set_val)

输出结果：

{40, 50, 30}

其中，intersection() 方法接受一个集合作为参数，返回一个新的集合，包含两个集合共同存在的元素。

（2）intersection_update函数

intersection_update函数是Python中集合运算的一个函数，用于获取两个集合的交集，并将结果更新到原始集合中，即将原始集合修改为交集。

语法如下：

set.intersection_update(set1, set2, ...setN)

其中，set1、set2、...setN为需要进行交集运算的集合，可以传入多个集合。

实例2：使用intersection_update函数求两个集合的交集

set1 = {1,2,3,30,40,50}
set2 = {30,40,50,60,70}
set1.intersection_update(set2)
print(set1)

输出结果：

{40, 50, 30}

运行结果为30，即set1集合中只剩下40、50和30，因为它们是set1和set2的交集。

实例3：使用intersection_update函数求多个集合的交集

set1 = {1,2,3,30,40,50}
set2 = {30,40,50,60,70}
set3 = {40,90}
set1.intersection_update(set2,set3)
print(set1)

输出结果：

{40}

运行结果为40，即set1集合中只剩下40，因为它是set1、set2和set3的交集。

（3）使用“&”符号计算交集

使用“&”符号可以快速计算两个集合的交集。

实例4：使用“&”符号计算两个集合的交集

set1 = {1,2,3,30,40,50}
set2 = {30,40,50,60,70}
set3 = set1 & set2
print(set3)

输出结果为：

{40, 50, 30}

其中，“&”符号表示交集运算，set3 为集合 30，即集合 set1 和 set2 中共同存在的元素。

实例5：使用多个集合计算交集

除了计算两个集合的交集，还可以计算多个集合的交集。例如：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {2, 3, 4}
set3 = {3, 4, 5}
set4 = set1 & set2 & set3
print(set4)

输出结果为：

{3}

其中，set1 & set2 & set3 表示先计算 set1 和 set2 的交集，再计算这个结果和 set3 的交集。最终结果为集合 3，即三个集合中共同存在的元素。

2. 并集

并集是指两个或多个集合的所有元素的集合。如果两个集合 A 和 B 分别有 a 和 b 个元素，那么它们的并集就是包含 a+b 个元素的集合。在 Python 中，可以使用 union() 或者 "|" 运算符来求两个集合的并集。

（1）union() 方法

语法：

set.union(set1, set2, ...)

该方法可以传入一个或多个集合作为参数，也可以不传入参数。如果不传入参数，则返回原集合本身。

返回值：union() 方法合并两个合集

该方法返回一个新的集合，包含所有传入集合和原集合中的元素。

实例6：使用union() 方法合并两个集合

set1 = {1,2,3,30,40,50}
set2 = {30,40,50,60,70}
set3 = set1.union(set2)
print(set3)

输出结果：

{1, 2, 3, 70, 40, 50, 60, 30}

（2）"|" 运算符

语法：

set1 | set2 | ...

该运算符可以使用一个或多个集合作为参数，也可以不使用参数。如果不使用参数，则返回原集合本身。

返回值：

该运算符返回一个新的集合，包含所有传入集合和原集合中的元素。

实例7：使用"|" 运算符合并两个集合

set1 = {1,2,3,30,40,50}
set2 = {30,40,50,60,70}
set3 = set1 | set2
print(set3)

输出结果：

{1, 2, 3, 70, 40, 50, 60, 30}

3. 差集

差集是指在一个集合中出现的元素，但在另一个集合中没有出现的元素。Python 中可以使用“-”运算符或者 difference() 方法、difference_update() 方法来实现差集运算。

（1）difference() 方法

语法

set1.difference(set2)

其中，set1和set2都是set对象。该方法将返回set1中不在set2中的元素组成的新集合，不会修改set1和set2本身。

实例7：使用 difference() 方法实现差集

set1 = {1,2,3,30,40,50}
set2 = {30,40,50,60,70}
set3 = set1.difference(set2)
print(set3)

输出结果：

{1, 2, 3}

（2）difference_update()方法

Python中的set对象还提供了difference_update()方法来计算两个集合的差集，并将结果直接更新到set1中。

语法如下：

set1.difference_update(set2)

其中，set1和set2都是set对象。该方法将从set1中移除在set2中出现的元素，返回None。

实例8：difference_update()方法计算集合差集

set1 = {1,2,3,30,40,50}
set2 = {30,40,50,60,70}
set1.difference_update(set2)
print(set1)

输出结果：

{1, 2, 3}

需要注意的是，使用difference_update()方法会直接修改set1，因此需要谨慎使用。

（3）"-" 运算符

语法：

set1 - set2 - ...

该运算符可以使用一个或多个集合作为参数，也可以不使用参数。如果不使用参数，则返回原集合本身。

返回值：

该运算符返回一个新的集合，包含所有传入集合和原集合中的元素。

实例9：使用"-" 运算符计算集合差集

set1 = {1,2,3,30,40,50}
set2 = {30,40,50,60,70}
set3= set1-set2
print(set3)

输出结果：

{1, 2, 3}

集合常用方法

本节我们来介绍一下集合的常用方法汇总，集合也是Python中最常用的数据类型，所以Python提供了非常多的操作集合的方法。下面按照使用程度的高低给大家做了一个集合常用方法的表格，并且每个方法带超链接，点击方法名字，都有对各个方法的详细介绍。

方法名称	方法描述	使用程度
add()	向集合添加元素	非常常用
clear()	删除集合中的所有元素	常用
copy()	返回集合的浅拷贝	常用
difference()	返回两个集合之间的差集	常用
discard()	删除集合中指定的元素	常用
intersection()	返回两个集合之间的交集	常用
isdisjoint()	判断两个集合是否没有交集	常用
issubset()	判断一个集合是否是另一个集合的子集	常用
issuperset()	判断一个集合是否是另一个集合的超集	常用
pop()	随机删除集合中的一个元素	常用
remove()	删除集合中指定的元素，如果元素不存在则报错	常用
union()	返回两个集合的并集	常用
update()	将一个集合中的元素添加到另一个集合中	常用
difference_update()	删除一个集合中与另一个集合相同的元素	较常用
intersection_update()	删除一个集合中与另一个集合不同的元素	较常用
symmetric_difference()	返回两个集合之间的对称差集	较常用
symmetric_difference_update()	将一个集合更新为两个集合之间的对称差集	较常用
len()	返回集合中元素的数量	较常用
max()	返回集合中的最大值	较常用
min()	返回集合中的最小值	较常用