Python學習—元組與集合

• 2020 年 1 月 6 日
• 筆記

1.元組（tuple）

Python 的元組與列表類似，不同之處在於元組的元素不能修改。元組使用小括弧，列表使用方括弧。

1.元組定義

(1).定義一個tuple時，在定義的時候，tuple的元素就必須被確定下來，並且以後不可更改其值。

>>> tup1 = ('this','is','aaaa')  >>> tup2 = (1,2,3,4)  >>> tup3 = (1,2,3,'ssss')  >>> tup4 = 'aa','bb','cc','dd';    #不用括弧也可以定義元組  >>> type(tup4)  <class 'tuple'>      #可以看到tup4是元組

(2).需要注意：元組中只包含一個元素時，需要在元素後面添加逗號，否則括弧會被當作運算符使用。

>>>tup1 = (50)  >>> type(tup1)     # 不加逗號，類型為整型  <class 'int'>  >>> tup1 = (50,)  >>> type(tup1)     # 加上逗號，類型為元組  <class 'tuple'>

這是因為括弧()既可以表示tuple，又可以表示數學公式中的小括弧，這就產生了歧義，因此，Python規定，這種情況下，小括弧表示數學符號，因此tup1是整型。所以，只有1個元素的tuple定義時必須加一個逗號,，來消除歧義。

(3).創建空元組

>>> tup1 = ()      #用括弧來創建空元組  >>> type(tup1)  <class 'tuple'>  >>> tup1  ()              #可以看到元組裡沒有值，為空

(4).最後來看一個「可變的」tuple：

>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])  >>> t[2][0] = 'X'  >>> t[2][1] = 'Y'  >>> t  ('a', 'b', ['X', 'Y'])

這個tuple定義的時候有3個元素，分別是'a'，'b'和一個list。不是說tuple一旦定義後就不可變了嗎？怎麼後來又變了？ 我們先看看定義的時候tuple包含的3個元素：

當我們把list的元素'A'和'B'修改為'X'和'Y'後，tuple變為：

表面上看，tuple的元素確實變了，但其實變的不是tuple的元素，而是list的元素。tuple一開始指向的list並沒有改成別的list，所以，tuple所謂的「不變」是說，tuple的每個元素，指向永遠不變。即指向'a'，就不能改成指向'b'，指向一個list，就不能改成指向其他對象，但指向的這個list本身是可變的！ 所以要創建一個內容也不變的tuple那就必須保證tuple的每一個元素本身也不能變，即是不可變數據類型。

2.訪問元組（索引）

元組可以使用中括弧加下標索引來訪問元組中的值。

>>> tup1 = ('this','is','aaaa')  >>> tup1[0]  'this'  >>> tup1[1]  'is'  >>> tup1[-1]  'aaaa'

3.刪除元組

元組中的元素值是不允許刪除的，但我們可以使用del語句來刪除整個元組

>>> tup4  ('aa', 'bb', 'cc', 'dd')  >>> del tup4  >>> tup4  Traceback (most recent call last):    File "<stdin>", line 1, in <module>  NameError: name 'tup4' is not defined     #可以看到，刪除元組後再查看元組，錯誤資訊提示元組未被定義

4.元組特性

(1).切片 和列表的切片一樣，使用中括弧。

>>> tup3  ('this', 'is', 'aaaa', 1, 2, 3, 4)  >>> tup3[:]  ('this', 'is', 'aaaa', 1, 2, 3, 4)  >>> tup3[2:]  ('aaaa', 1, 2, 3, 4)  >>> tup3[:-1]  ('this', 'is', 'aaaa', 1, 2, 3)  >>> tup3[::-1]  (4, 3, 2, 1, 'aaaa', 'is', 'this')  >>> tup3[::-2]  (4, 2, 'aaaa', 'this')

(2).重複 與列表一樣，使用符號*

>>> tup2  (1, 2, 3, 4)  >>> tup3 * 2  ('this', 'is', 'aaaa', 1, 2, 3, 4, 'this', 'is', 'aaaa', 1, 2, 3, 4)

(3).連接 與列表一樣，使用符號+

>>> tup1 = ('this','is','aaaa')  >>> tup2 = (1,2,3,4)  >>> tup3 = tup1 + tup2  >>> tup3  ('this', 'is', 'aaaa', 1, 2, 3, 4)

(4).成員操作符 與列表一樣，使用符號：in與not in

>>> tup3  ('this', 'is', 'aaaa', 1, 2, 3, 4)  >>> 'aaaa' in tup3  True  >>> 2 in tup3  True  >>> 4 not in tup3  False

5.元組內置函數

2.集合

沒有重複的數據，可以有不同數據類型。集合（set）是一個無序不重複元素的序列（所以不支援索引、切片、重複）。 可以使用大括弧 { } 或者 set() 函數創建集合. 注意：創建一個空集合必須用 set() 而不是 { }，因為 { } 是用來創建一個空字典。當用set()創建的集合有多個個元素時，需要將所有的元素再用括弧括起來，否則會報錯。

1.集合定義

>>> sett = {1,2,3,4}  >>> sett  {1, 2, 3, 4}  >>> s = {1,2,'hh','ee'}  >>> s  {1, 2, 'ee', 'hh'}  >>> set1 = {'apple', 'orange', 'pear', 'banana'}  >>> set1  {'orange', 'pear', 'apple', 'banana'}  >>> set2  = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}  >>> set2  {'orange', 'pear', 'apple', 'banana'}     #集合的去重（集合中不允許有相同的數據，有也只會記錄一次，自動將重複的數據省略）    >>> ss = set('aa','bb')  Traceback (most recent call last):    File "<stdin>", line 1, in <module>  TypeError: set expected at most 1 arguments, got 2    #set()定義多個元素的集合報錯    >>> ss = set(('aa','bb'))    #不會報錯  >>> ss  {'aa', 'bb'}

定義空集合：

>>>  s = set()  >>> s  set()  >>> type(s)  <class 'set'>

2.添加元素：set.add(x)

向已經存在的集合中添加一個元素。如果元素已存在，則不進行任何操作，如果添加多個元素，則會報錯。

>>> set1 = {'aa','ab',1,2}  >>> set1  {'ab', 1, 'aa', 2}  >>> set1.add('cc')  >>> set1  {1, 2, 'cc', 'ab', 'aa'}  >>> set1.add(8,9)  Traceback (most recent call last):    File "<stdin>", line 1, in <module>  TypeError: add() takes exactly one argument (2 given)

還有一個方法，也可以添加元素，且參數是列表，元組，字典，集合，字元串，不能是整數。語法格式如下： set.update( x ) x 可以有多個，用逗號分開。

>>>set2 = {"Google", "RBQ", "Taobao"}  >>> set2  {'RBQ', 'Taobao', 'Google'}  >>> set2.update({1,3})  >>> set2  {1, 3, 'Google', 'Taobao', 'RBQ'}  >>> set2.update([1,4],[5,6])  >>> set2  {1, 3, 4, 5, 6, 'Google', 'Taobao', 'RBQ'}  >>> set2.update(88)  Traceback (most recent call last):    File "<stdin>", line 1, in <module>  TypeError: 'int' object is not iterable

另外再添加字元串的時候，還有一個有趣的現象。

>>> set2.update('s')  >>> set2  {1, 3, 4, 5, 6, 'Google', 'Taobao', 'RBQ','s'}  >>> set2.update('ssss')  >>> set2  {1, 3, 4, 5, 6, 'Google', 'Taobao', 'RBQ','s'}    #添加了'ssss'結果集合中沒有。  >>> set2.remove('s')  >>> set2  {1, 'RBQ', 3, 4, 'Taobao', 'Google', 5, 6}      #刪除了元素's'  >>> set2.update('ssss')  >>> set2  {1, 'RBQ', 3, 4, 'Taobao', 'Google', 5, 6, 's'}    #重新添加元素'ssss'結果集合出現了一個's'  >>> set2.update('sss1')  >>> set2  {1, 3, 4, 5, 6, 'RBQ', 'Taobao', '1', 's', 'Google'}   #添加'sss1'結果出現了'1'  >>> set2.update('sa')  >>> set2  {1, 3, 4, 5, 6, 'RBQ', 'Taobao', '1', 'a', 's', 'Google'}   #添加'sa'出現了'a'

此外還有一個方法也是移除集合中的元素，且如果元素不存在，不會發生錯誤。格式如下所示： set.discard( x )

>>> set1.discard('RBQ')  >>> set1  {'ALI'}  >>> set1.discard('ddd')  >>> set1  {'ALI'}

還可以彈出的方式來刪除集合中的一個元素，它會返回彈出的元素。語法格式如下： set.pop()

>>> set2  {1, 3, 4, 5, 6, 'RBQ', 'Taobao', '1', 'a', 's', 'Google'}  >>> set2.pop()  1  >>> set2  {3, 4, 5, 6, 'RBQ', 'Taobao', '1', 'a', 's', 'Google'}  >>> set2.pop()  3  >>> set2.pop()  4

3.移除元素：set.remove(x)

向已經存在的集合中添加元素。如果元素不存在，則會發生錯誤。

>>> set1 = {"ALI", "RBQ", "TB"}  >>> set1  {'RBQ', 'ALI', 'TB'}  >>> set1.remove("TB")  >>> set1  {'RBQ', 'ALI'}  >>> set1.remove("TTTT")  Traceback (most recent call last):    File "<stdin>", line 1, in <module>  KeyError: 'TTTT'

4.成員操作符：in和not in

>>> set2  {5, 6, 'RBQ', 'Taobao', '1', 'a', 's', 'Google'}  >>> 'RBQ' in set2  True  >>> 2 not in set2  True  >>> 6 not in set2  False

5.集合運算：

    並集；s1.union(s2) 或者 s1 | s2      交集：s1.intersection(s2) 或者 s1 | s2      差集：s1.difference(s2) 或者 s1 - s2           s2.denfference(s1) 或者 s2 - s1      對差等分（並集-交集）：s1.symmetric_difference(s2) 或者 s1 ^ s2

6.兩個集合函數

(1).求集合長度：len(set)

>>> set2  {5, 6, 'RBQ', 'Taobao', '1', 'a', 's', 'Google'}  >>> len(set2)  8

(2).清空集合：set.clear()

>>> set2  {5, 6, 'RBQ', 'Taobao', '1', 'a', 's', 'Google'}  >>> set2.clear()  >>> set2  set()