Python開發的入門教程(五)-set

  • 2020 年 8 月 26 日
  • 筆記

介紹

本文主要介紹Python中set的基本知識和使用。

Python中什麼是set

dict的作用是建立一組 key 和一組 value 的映射關係，dict的key是不能重複的。

有的時候，我們只想要 dict 的 key，不關心 key 對應的 value，目的就是保證這個集合的元素不會重複，這時，set就派上用場了。

set 持有一系列元素，這一點和list很像，但是set的元素沒有重複，而且是無序的，這點和 dict 的 key很像。

創建 set 的方式是調用 set() 並傳入一個 list，list的元素將作為set的元素：

>>> s = set(['A', 'B', 'C'])

可以查看 set 的內容：

>>> print s
set(['A', 'C', 'B'])

請注意，上述列印的形式類似 list， 但它不是list，仔細看還可以發現，列印的順序和原始 list 的順序有可能是不同的，因為set內部存儲的元素是無序的。
因為set不能包含重複的元素，所以，當我們傳入包含重複元素的 list 會怎麼樣呢？

>>> s = set(['A', 'B', 'C', 'C'])
>>> print s
set(['A', 'C', 'B'])
>>> len(s)
3

結果顯示，set會自動去掉重複的元素，原來的list有4個元素，但set只有3個元素。

Python之 訪問set

由於set存儲的是無序集合，所以我們沒法通過索引來訪問。
訪問 set中的某個元素實際上就是判斷一個元素是否在set中。
例如，存儲了班裡同學名字的set：

>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'])

我們可以用 in 操作符判斷：
Bart是該班的同學嗎？

>>> 'Bart' in s
True

Bill是該班的同學嗎？

>>> 'Bill' in s
False

bart是該班的同學嗎？

>>> 'bart' in s
False

看來大小寫很重要，’Bart’ 和 ‘bart’被認為是兩個不同的元素。

Python之 set的特點

set的內部結構和dict很像，唯一區別是不存儲value，因此，判斷一個元素是否在set中速度很快。

set存儲的元素和dict的key類似，必須是不變對象，因此，任何可變對象是不能放入set中的。

最後，set存儲的元素也是沒有順序的。

set的這些特點，可以應用在哪些地方呢？

星期一到星期日可以用字元串’MON’, ‘TUE’, … ‘SUN’表示。

假設我們讓用戶輸入星期一至星期日的某天，如何判斷用戶的輸入是否是一個有效的星期呢？

可以用 if 語句判斷，但這樣做非常繁瑣：

x = '???' # 用戶輸入的字元串
if x!= 'MON' and x!= 'TUE' and x!= 'WED' ... and x!= 'SUN':
    print 'input error'
else:
    print 'input ok'

注意：if 語句中的…表示沒有列出的其它星期名稱，測試時，請輸入完整。

如果事先創建好一個set，包含’MON’ ~ ‘SUN’：

weekdays = set(['MON', 'TUE', 'WED', 'THU', 'FRI', 'SAT', 'SUN'])

再判斷輸入是否有效，只需要判斷該字元串是否在set中：

x = '???' # 用戶輸入的字元串
if x in weekdays:
    print 'input ok'
else:
    print 'input error'

這樣一來，程式碼就簡單多了。

Python之 遍歷set

由於 set 也是一個集合，所以，遍歷 set 和遍歷 list 類似，都可以通過 for 循環實現。
直接使用 for 循環可以遍歷 set 的元素：

>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart'])
>>> for name in s:
...     print name
... 
Lisa
Adam
Bart

注意: 觀察 for 循環在遍歷set時，元素的順序和list的順序很可能是不同的，而且不同的機器上運行的結果也可能不同。

Python之 更新set

由於set存儲的是一組不重複的無序元素，因此，更新set主要做兩件事：
一是把新的元素添加到set中，二是把已有元素從set中刪除。

添加元素時，用set的add()方法：

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s.add(4)
>>> print s
set([1, 2, 3, 4])

如果添加的元素已經存在於set中，add()不會報錯，但是不會加進去了：

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s.add(3)
>>> print s
set([1, 2, 3])

刪除set中的元素時，用set的remove()方法：

>>> s = set([1, 2, 3, 4])
>>> s.remove(4)
>>> print s
set([1, 2, 3])

如果刪除的元素不存在set中，remove()會報錯：

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s.remove(4)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 4

所以用add()可以直接添加，而remove()前需要判斷。

結語

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