V tomto výučbe sa dozviete všetko o množinách Pythonu; spôsob ich vytvárania, pridávanie alebo odstraňovanie prvkov a všetky operácie vykonávané na množinách v Pythone.
Video: Sady v Pythone
Sada je neusporiadaná zbierka položiek. Každý prvok množiny je jedinečný (žiadne duplikáty) a musí byť nemenný (nemožno ho zmeniť).
Samotná súprava je však premenlivá. Môžeme z nej pridávať alebo odstraňovať položky.
Sady možno použiť aj na vykonávanie matematických operácií množiny, ako je zjednotenie, priesečník, symetrický rozdiel atď.
Vytváranie sád Pythonu
Sada sa vytvorí umiestnením všetkých položiek (prvkov) do zložených zátvoriek ()oddelených čiarkou alebo pomocou zabudovanej set()funkcie.
Môže obsahovať ľubovoľný počet položiek a môžu byť rôznych typov (celé číslo, float, n-tice, reťazec atď.). Sada však nemôže mať ako prvky premenlivé prvky, ako sú zoznamy, množiny alebo slovníky.
# Different types of sets in Python # set of integers my_set = (1, 2, 3) print(my_set) # set of mixed datatypes my_set = (1.0, "Hello", (1, 2, 3)) print(my_set)
Výkon
(1, 2, 3) (1.0, (1, 2, 3), „Dobrý deň“)
Vyskúšajte tiež nasledujúce príklady.
# set cannot have duplicates # Output: (1, 2, 3, 4) my_set = (1, 2, 3, 4, 3, 2) print(my_set) # we can make set from a list # Output: (1, 2, 3) my_set = set((1, 2, 3, 2)) print(my_set) # set cannot have mutable items # here (3, 4) is a mutable list # this will cause an error. my_set = (1, 2, (3, 4))
Výkon
(1, 2, 3, 4) (1, 2, 3) Traceback (posledné posledné hovory): Súbor „“, riadok 15, v my_set = (1, 2, (3, 4)) TypeError: nehašovateľný typ: 'zoznam'
Vytvorenie prázdnej sady je trochu zložité.
Prázdne zložené zátvorky ()vytvoria v Pythone prázdny slovník. Na vytvorenie množiny bez akýchkoľvek prvkov používame set()funkciu bez akýchkoľvek argumentov.
# Distinguish set and dictionary while creating empty set # initialize a with () a = () # check data type of a print(type(a)) # initialize a with set() a = set() # check data type of a print(type(a))
Výkon
Úprava množiny v Pythone
Sady sú meniteľné. Pretože však nie sú zoradené, indexovanie nemá žiadny význam.
K prvku množiny nemôžeme pristupovať alebo ho meniť pomocou indexovania alebo krájania. Nastavený dátový typ to nepodporuje.
Môžeme pridať jeden prvok pomocou add()metódy a viac prvkov pomocou update()metódy. update()Metóda môže trvať tica, zoznamy, reťazce alebo iné súbory, ako svoj argument. Vo všetkých prípadoch sa zabráni duplikátom.
# initialize my_set my_set = (1, 3) print(my_set) # my_set(0) # if you uncomment the above line # you will get an error # TypeError: 'set' object does not support indexing # add an element # Output: (1, 2, 3) my_set.add(2) print(my_set) # add multiple elements # Output: (1, 2, 3, 4) my_set.update((2, 3, 4)) print(my_set) # add list and set # Output: (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8) my_set.update((4, 5), (1, 6, 8)) print(my_set)
Výkon
(1, 3) (1, 2, 3) (1, 2, 3, 4) (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8)
Odstraňovanie prvkov zo sady
Konkrétnu položku je možné zo súpravy odstrániť pomocou metód discard()a remove().
Jediný rozdiel medzi nimi je ten, že discard()funkcia ponechá množinu nezmenenú, ak sa prvok v množine nenachádza. Na druhej strane, remove()funkcia v takomto prípade vyvolá chybu (ak prvok nie je v množine).
Nasledujúci príklad to ilustruje.
# Difference between discard() and remove() # initialize my_set my_set = (1, 3, 4, 5, 6) print(my_set) # discard an element # Output: (1, 3, 5, 6) my_set.discard(4) print(my_set) # remove an element # Output: (1, 3, 5) my_set.remove(6) print(my_set) # discard an element # not present in my_set # Output: (1, 3, 5) my_set.discard(2) print(my_set) # remove an element # not present in my_set # you will get an error. # Output: KeyError my_set.remove(2)
Výkon
(1, 3, 4, 5, 6) (1, 3, 5, 6) (1, 3, 5) (1, 3, 5) Spätné sledovanie (posledné posledné hovory): Súbor „“, riadok 28, v KeyError: 2
Podobne môžeme pomocou pop()metódy odstrániť a vrátiť položku .
Pretože množina je neusporiadaný dátový typ, neexistuje spôsob, ako určiť, ktorá položka bude vyskakovaná. Je to úplne svojvoľné.
Pomocou tejto clear()metódy môžeme tiež odstrániť všetky položky zo sady .
# initialize my_set # Output: set of unique elements my_set = set("HelloWorld") print(my_set) # pop an element # Output: random element print(my_set.pop()) # pop another element my_set.pop() print(my_set) # clear my_set # Output: set() my_set.clear() print(my_set) print(my_set)
Výkon
('H', 'l', 'r', 'W', 'o', 'd', 'e') H ('r', 'W', 'o', 'd', 'e' ) sada ()
Operácie sady Python
Sady možno použiť na vykonávanie matematických operácií množiny, ako je zjednotenie, priesečník, rozdiel a symetrický rozdiel. Môžeme to urobiť pomocou operátorov alebo metód.
Uvažujme nasledujúce dve sady pre nasledujúce operácie.
>>> A = (1, 2, 3, 4, 5) >>> B = (4, 5, 6, 7, 8)
Nastaviť úniu
Nastaviť Union v Pythone
Union of A and B is a set of all elements from both sets.
Spojenie sa vykonáva pomocou |operátora. To isté možno dosiahnuť pomocou union()metódy.
# Set union method # initialize A and B A = (1, 2, 3, 4, 5) B = (4, 5, 6, 7, 8) # use | operator # Output: (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) print(A | B)
Výkon
(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
Vyskúšajte nasledujúce príklady na prostredí Python.
# use union function >>> A.union(B) (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) # use union function on B >>> B.union(A) (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
Nastaviť križovatku
Nastavte križovatku v Pythone
Priesečník A a B je množina prvkov, ktoré sú spoločné v obidvoch množinách.
Križovatka sa vykonáva pomocou &operátora. To isté možno dosiahnuť pomocou intersection()metódy.
# Intersection of sets # initialize A and B A = (1, 2, 3, 4, 5) B = (4, 5, 6, 7, 8) # use & operator # Output: (4, 5) print(A & B)
Výkon
(4, 5)
Vyskúšajte nasledujúce príklady na prostredí Python.
# use intersection function on A >>> A.intersection(B) (4, 5) # use intersection function on B >>> B.intersection(A) (4, 5)
Nastaviť rozdiel
Nastaviť rozdiel v Pythone
Rozdiel množiny B od množiny A (A - B) je množina prvkov, ktoré sú iba v A, ale nie v B. Podobne je B - A množina prvkov v B, ale nie v A.
Rozdiel sa vykonáva pomocou -operátora. To isté možno dosiahnuť pomocou difference()metódy.
# Difference of two sets # initialize A and B A = (1, 2, 3, 4, 5) B = (4, 5, 6, 7, 8) # use - operator on A # Output: (1, 2, 3) print(A - B)
Výkon
(1, 2, 3)
Vyskúšajte nasledujúce príklady na prostredí Python.
# use difference function on A >>> A.difference(B) (1, 2, 3) # use - operator on B >>> B - A (8, 6, 7) # use difference function on B >>> B.difference(A) (8, 6, 7)
Nastaviť symetrický rozdiel
Nastaviť symetrický rozdiel v Pythone
Symetrický rozdiel A a B je množina prvkov v A a B, ale nie v oboch (okrem križovatky).
Symetrický rozdiel sa vykonáva pomocou ^operátora. To isté možno dosiahnuť pomocou metódy symmetric_difference().
# Symmetric difference of two sets # initialize A and B A = (1, 2, 3, 4, 5) B = (4, 5, 6, 7, 8) # use operator # Output: (1, 2, 3, 6, 7, 8) print(A B)
Výkon
(1, 2, 3, 6, 7, 8)
Vyskúšajte nasledujúce príklady na prostredí Python.
# use symmetric_difference function on A >>> A.symmetric_difference(B) (1, 2, 3, 6, 7, 8) # use symmetric_difference function on B >>> B.symmetric_difference(A) (1, 2, 3, 6, 7, 8)
Ďalšie metódy nastavenia Pythonu
There are many set methods, some of which we have already used above. Here is a list of all the methods that are available with the set objects:
| Method | Description |
|---|---|
| add() | Adds an element to the set |
| clear() | Removes all elements from the set |
| copy() | Returns a copy of the set |
| difference() | Returns the difference of two or more sets as a new set |
| difference_update() | Removes all elements of another set from this set |
| discard() | Removes an element from the set if it is a member. (Do nothing if the element is not in set) |
| intersection() | Returns the intersection of two sets as a new set |
| intersection_update() | Updates the set with the intersection of itself and another |
| isdisjoint() | Returns True if two sets have a null intersection |
| issubset() | Returns True if another set contains this set |
| issuperset() | Returns True if this set contains another set |
| pop() | Removes and returns an arbitrary set element. Raises KeyError if the set is empty |
| remove() | Removes an element from the set. If the element is not a member, raises a KeyError |
| symmetric_difference() | Returns the symmetric difference of two sets as a new set |
| symmetric_difference_update() | Updates a set with the symmetric difference of itself and another |
| union() | Returns the union of sets in a new set |
| update() | Updates the set with the union of itself and others |
Other Set Operations
Set Membership Test
We can test if an item exists in a set or not, using the in keyword.
# in keyword in a set # initialize my_set my_set = set("apple") # check if 'a' is present # Output: True print('a' in my_set) # check if 'p' is present # Output: False print('p' not in my_set)
Output
True False
Iterating Through a Set
We can iterate through each item in a set using a for loop.
>>> for letter in set("apple"):… print(letter)… a p e l
Built-in Functions with Set
Built-in functions like all(), any(), enumerate(), len(), max(), min(), sorted(), sum() etc. are commonly used with sets to perform different tasks.
| Function | Description |
|---|---|
| all() | Returns True if all elements of the set are true (or if the set is empty). |
| any() | Returns True if any element of the set is true. If the set is empty, returns False. |
| enumerate() | Returns an enumerate object. It contains the index and value for all the items of the set as a pair. |
| len() | Returns the length (the number of items) in the set. |
| max() | Returns the largest item in the set. |
| min() | Returns the smallest item in the set. |
| sorted() | Returns a new sorted list from elements in the set(does not sort the set itself). |
| sum() | Returns the sum of all elements in the set. |
Python Frozenset
Frozenset je nová trieda, ktorá má vlastnosti množiny, ale jej prvky nemožno po priradení zmeniť. Zatiaľ čo n-tice sú nemenné zoznamy, frozensety sú nemenné množiny.
Meniace sa množiny nie sú hašovateľné, takže ich nemožno použiť ako kľúče slovníka. Frozensety sú na druhej strane hašovateľné a dajú sa použiť ako kľúče k slovníku.
Frozensety je možné vytvoriť pomocou funkcie frozenset ().
Tento dátový typ podpery metódy páči copy(), difference(), intersection(), isdisjoint(), issubset(), issuperset(), symmetric_difference()a union(). Keďže je nemenný, nemá metódy, ktoré pridávajú alebo odstraňujú prvky.
# Frozensets # initialize A and B A = frozenset((1, 2, 3, 4)) B = frozenset((3, 4, 5, 6))
Vyskúšajte tieto príklady na prostredí Python.
>>> A.isdisjoint(B) False >>> A.difference(B) frozenset((1, 2)) >>> A | B frozenset((1, 2, 3, 4, 5, 6)) >>> A.add(3)… AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'
