что такое set в python

Set Python. Множества в Python

В языке Python есть тип данных, который может быть очень полезен для работы с множествами – это set. В данном уроке будет рассказано о том, как работать с множествами (set python) и об операциях над ними.

Что это

Set в Python — это тип данных, встроенный в язык и предназначенный для работы с последовательностями, которые имеют свойства математических множеств. В качестве элементов набора данных выступают различные неизменяемые объекты. В python множество может состоять из не ограниченного количества элементов и они могут быть любых неизменяемых типов, таких как кортежи, числа, строки и т. д. Однако, множество не поддерживает mutable элементы, к примеру списки, словари, и прочие. Python множества — это изменяемые коллекции элементов, обладающие некоторыми особенностями:

— их элементы не упорядочены;

— их элементы не повторяются.

Таким образом, множеством в языке Python является неупорядоченная совокупность элементов, при том уникальных. Порядок расстановки элементов не учитывается при работе с его содержимым. Над одним или несколькими множествами можно выполнять разные операции, используя функции, содержащиеся в стандартной библиотеке Python.

Как создать множество python

Перед тем как выполнять операции с множеством, необходимо его создать. Существует несколько способов создавать множества в Python. Можно это сделать, присвоив любой переменной коллекцию значений, окружив их фигурными скобками <>, а так же разделить все элементы запятыми.

Создание множества в Python выглядит следующим образом:

Источник

Множества в Python

Множество (англ. «set«) – неупорядоченная коллекция из уникальных (неповторяющихся) элементов. Элементы множества в Python должны быть немутабельны (неизменяемы), хотя само содержимое множества может меняться: можно добавлять и удалять элементы из множества.

О неизменяемых множествах написано в конце этой статьи.

CPython: внутри множества реализованы как хэш-таблицы, в которых есть только ключи без значений и добавлены некоторые оптимизации, которые используют отсутствие значений. Проверка членства выполняется за время O(1), так как поиск элементов в хэш-таблицы тоже выполняется за О(1). Если интересно, как это реализовано на С: вот ссылка.

Создание множества

Сформировать множество можно несколькими способами. Самый простой – перечислить элементы через запятую внутри фигурных скобок <>. Множество может содержать элементы разных типов, главное, чтобы они были неизменяемы. Поэтому кортеж можно поместить в множество, а список – нельзя.

Можно также воспользоваться встроенной функцией set, чтобы создать множество из другой коллекции: списка, кортежа или словаря. Если это будет словарь – то новое множество будет составлено только из ключей этого словаря. Можно создать множество даже из строки: будет добавлена каждая буква (но только один раз):

Как создать пустое множество? <> – вернет нам пустой словарик, а не множество. Поэтому, нужно использовать set() без аргументов.

Изменение множеств

Множества можно менять, добавляя или удаляя элементы. Так как они не упорядочены, то индексирование не имеет смысла и не поддерживается: мы не может получать доступ к элементам множества по индексу, как мы это делаем для списков и кортежей.

Добавление одного элемента выполняется методом add(). Нескольких элементов из коллекции или нескольких коллекций – методом update():

Естественно, что при добавлении элементов дубликаты игнорируются.

Удаление элементов из множества

Для удаления элемента существуют методы discard() и remove(). Делают они одно и тоже, но если удаляемого элемента нет во множестве, то discard() оставит множество неизменным молча, а remove() – бросит исключение:

Также есть метод pop(), который берет какой-нибудь (первый попавшийся) элемент множества, удаляет его и возвращает как результат:

Наконец, очистить множество (т.е. удалить все его элементы) можно методом clear():

Проверка членства

Узнать есть ли элемент в множестве очень легко оператором in (или not in, если хотим убедиться в отсутствии элемента):

Таким образом проверяется членства одного элемента, если нужно узнать является ли одно множество подмножеством другого, то оператор in тут не подойдет:

Итерация множеств

Пробежаться по элементам множества также легко, как и по элементам других коллекций оператором for-in (порядок обхода не определен точно):

Операции над множествами

Самое интересное – проводить математические операции над множествами.

Рассмотрим два множества A и B:

Объединение

Объединение множеств – множество, в котором есть все элементы одного и другого множеств. Это коммуникативная операция (от перемены мест ничего не меняется).

В Python используется либо метод union(), либо оператор вертикальная черта «|»:

Пересечение множеств

Пересечение множеств – множество, в которое входят только общие элементы, то есть которые есть и в первом, и во втором множестве. Также коммуникативная операция.

Пересечение вычисляют методом intersection() или оператором амперсандом «&»:

Разность множеств

Разность множеств A и В – множество элементов из A, которых нет в B. Не коммуникативная операция!

Выполняется знаком минус «-» или оператором difference():

Как видно есть разница, в каком порядке идут операнды.

Симметричная разность

Симметричная разность – это объединение множеств за исключеним их пересечения. По другому, это сумма разностей. Это коммуникативный оператор.

Используется метод symmetric_difference() или оператор крышка «^»:

Обратите внимание на эквивалентность операции определениям, которые я привел в начале этого раздела:

Прочее

Ко множествам можно применять стандартные функции all(), any(), enumerate(), len(), max(), min(), sorted(), sum(). Описания их ищите тут.

Прочие методы класса set:

Замороженное множество

Замороженное множество (frozen set) также является встроенной коллекцией в Python. Обладая характеристиками обычного множества, замороженное множество не может быть изменено после создания (подобно тому, как кортеж является неизменяемой версией списка).

Будучи изменяемыми, обычные множества являются нехешируемыми (unhashable type), а значит не могут применятся как ключи словаря или элементы других множеств.

Замороженные множества являются хэшируемыми, а значит могут быть ключами словаря и элементами других множеств.

Создаются замороженные множества функцией frozenset(), где аргументом будет другая коллекция. Примеры:

Над замороженными множествами можно производить все вышеописанные операции, кроме тех, что изменяют содержимое этого множества. Причем результатом логических операций будут тоже замороженные множества:

Теперь вы знаете много о множествах в Python.

Специально для канала @pyway. Подписывайтесь на мой канал в Телеграм @pyway 👈

Источник

Операции с множествами в Python – полное руководство

В отличие от других коллекций в Python, к элементам множества не привязан индекс, т. е. мы не можем напрямую получить доступ к любому элементу множества с помощью индекса. Однако мы можем напечатать их все вместе или получить список элементов, перебирая набор.

Что такое множества в Python?

Множества в Python – это набор неупорядоченных элементов. Каждый элемент в множестве должен быть уникальным, неизменным, наборы удаляют повторяющиеся элементы. Множества изменяемы, что означает, что мы можем изменять их после создания.

Создание множества

Множества можно создать, заключив неизменяемые элементы, разделенные запятыми, в фигурные скобки <>. Python также предоставляет метод set(), который можно использовать для создания набора с помощью переданной последовательности.

Пример 1. Использование фигурных скобок

Пример 2. Использование метода set()

Он может содержать любой тип элемента, такой как целое число, число с плавающей запятой, кортеж и т. д. Но изменяемые элементы(список, словарь) не могут быть членами множества.

Рассмотрим следующий пример:

В приведенном выше коде мы создали два множества: набор set1 имеет неизменяемые элементы, а set2 имеет один изменяемый элемент в виде списка. При проверке типа set2 возникла ошибка, что означает, что set может содержать только неизменяемые элементы.

Создание пустого множества немного отличается, потому что пустые фигурные скобки <> также используются для создания словаря. Итак, Python предоставляет метод set(), используемый без аргументов для создания пустого набора.

Посмотрим, что получится, если мы поместим в множество повторяющийся элемент.

В приведенном выше коде мы видим, что set5 состоял из нескольких повторяющихся элементов, когда мы распечатали его, удалив дублирование из множества.

Добавление элементов в множество

Python предоставляет методы add() и update(), которые можно использовать для добавления определенного элемента в набор. Метод add() используется для добавления одного элемента, тогда как метод update() используется для добавления нескольких элементов в набор. Рассмотрим следующий пример.

Пример 1. Использование метода add()

Чтобы добавить в множество более одного элемента, Python предоставляет метод update(). Он принимает в качестве аргумента итерацию.

Пример 2. Использование функции update()

Удаление элементов из множества

Python предоставляет методы discard() и remove(), которые можно использовать для удаления элементов из множества. Разница между этими функциями: при использовании функции discard(), если элемент не существует в множестве, набор остается неизменным, тогда как метод remove() выдаст ошибку.

Рассмотрим следующий пример.

Пример 1. Использование метода discard()

Python также предоставляет метод remove() для удаления элемента из множества. Рассмотрим следующий пример, чтобы удалить элементы с помощью метода remove().

Пример 2. Использование функции remove()

Мы также можем использовать метод pop() для удаления элемента. Как правило, метод pop() всегда удаляет последний элемент, но set неупорядочено, мы не можем определить, какой элемент будет извлечен из множества.

Рассмотрим следующий пример, чтобы удалить элемент из множества с помощью метода pop().

В приведенном выше коде последним элементом набора месяцев является март, но метод pop() удалил июнь и январь, поскольку набор неупорядочен, а метод pop() не смог определить последний элемент множества.

Python предоставляет метод clear() для удаления всех элементов из множества.

Рассмотрим следующий пример:

Разница между discard() и remove()

Несмотря на то, что методы discard() и remove() выполняют одну и ту же задачу, есть одно основное различие между ними.

Если ключ, который нужно удалить из множества с помощью discard(), не существует в наборе, Python не выдаст ошибку. Программа поддерживает свой поток управления.

С другой стороны, если элемент, который нужно удалить из множества с помощью remove(), не существует в множестве, Python выдаст ошибку.

Операции с множествами в Python

Python предоставляет возможность выполнять операции с операторами или методами.

Объединение двух множеств

Объединение двух множеств вычисляется с помощью оператора вертикальной черты(|). Объединение двух наборов содержит все элементы, которые присутствуют в обоих наборах.

Рассмотрим следующий пример, чтобы вычислить объединение двух множеств.

Пример 1: использование оператора union

Python также предоставляет метод union(), который также можно использовать для вычисления объединения двух множеств. Рассмотрим следующий пример.

Пример 2: использование метода union()

Пересечение двух множеств

Пересечение двух множеств может быть выполнено с помощью оператора and & или функции intersection(). Пересечение двух множеств задается как набор элементов, общих в обоих множествах.

Рассмотрим следующий пример.

Пример 1. Использование оператора &

Пример 2. Использование метода crossction()

Метод crossction_update()

Метод crossction_update() удаляет элементы из исходного множества, которые отсутствуют в обоих множествах(все наборы, если указано более одного).

Метод crossction_update() отличается от метода correction(), поскольку он изменяет исходный набор, удаляя ненужные элементы, с другой стороны, метод crossction() возвращает новый набор.

Рассмотрим следующий пример:

Разница между двумя множествами

Разницу двух множеств можно вычислить с помощью оператора вычитания(-) или метода intersection(). Предположим, есть два множества A и B, и разница составляет AB, что означает, что в результате будет получен тот элемент из A, которого нет в множестве B.

Рассмотрим следующий пример.

Пример 1: Использование оператора вычитания(-)

Пример 2: Использование метода difference()

Симметричная разность двух множеств

Симметричная разность двух множеств вычисляется с помощью оператора ^ или метода symric_difference(). Симметричная разность множеств удаляет тот элемент, который присутствует в обоих множествах. Рассмотрим следующий пример:

Пример 1. Использование оператора ^

Пример 2. Использование метода symric_difference()

Операторы сравнения

Рассмотрим следующий пример.

FrozenSets

Замороженные множества представляют собой неизменяемую форму обычных наборов, то есть элементы замороженного набора не могут быть изменены, и поэтому его можно использовать в качестве ключа в словаре.

Элементы frozenset множества не могут быть изменены после создания. Мы не можем изменять или добавлять содержимое замороженных наборов с помощью таких методов, как add() или remove().

Метод frozenset() используется для создания объекта frozenset. Итерируемая последовательность передается в этот метод, который преобразуется в замороженный набор в качестве возвращаемого типа метода.

Рассмотрим следующий пример, чтобы создать замороженное множество.

Frozenset для словаря

Если мы передадим словарь как последовательность внутри метода frozenset(), он возьмет только ключи из словаря и вернет frozenset, который содержит ключ словаря в качестве своих элементов.

Пример – 1: Напишите программу для удаления данного числа из множества.

Пример – 2: Напишем программу для добавления нескольких элементов в множество.

Пример – 3: как найти объединение между двумя множествами.

Пример-4: как найти пересечение между двумя множествами.

Пример – 5: программа для добавления элемента к frozenset.

Приведенный выше код вызвал ошибку, потому что Frozensets неизменяемы и не могут быть изменены после создания.

Пример – 6: как найти исходное множество, подмножество и надмножество.

Источник

Множества (set)

На этом занятии поговорим о новом типе данных в Python – множестве (set). По определению:

Множество (set) – это неупорядоченная коллекция уникальных элементов.

То есть коллекция, в которой отсутствуют дублирующие значения. Для создания множества используется следующий синтаксис:

Выведем в консоль эту коллекцию и ее тип:

Это объявление очень похоже на словарь. Только в словаре мы помимо значений еще указывали ключи. Здесь же ключей нет – только значения. Причем, если мы попробуем добавить туда вот такие повторяющиеся значения:

то они будут проигнорированы:

И это ключевая особенность работы этой коллекции: она автоматически отбрасывает все дубли.

В качестве значений множества можно использовать любой неизменяемый тип: числа, строки, кортежи. Например:

Также множества можно создавать с помощью специальной функции set:

или, указать в качестве аргумента любой итерируемый объект:

или даже функцию range:

Обратите внимание, если попытаться создать пустое множество вот так:

то получим не пустое множество, а пустой словарь! Пустое множество создается именно с помощью функции set:

Как можно использовать множества в программах? Например, если нам нужно из списка удалить все дубли:

мы можем его сначала превратить в множество из уникальных значений:

а, затем, обратно в список, используя функцию list:

Видите, как эту операцию можно просто реализовать на Python. Причем, две последние операции можно объединить в одну вот так:

Элементы множества можно обходить с помощью оператора цикла for:

В результате, все значения множества будут выведены в консоль. Причем, мы можем перебирать именно значения множеств, индексов у этих элементов нет, т.к. множество – это неупорядоченная коллекция. И вот такая операция

Методы добавления/удаления элементов в множестве

Для добавления элемента в множество используется метод add:

И, так как множества – это изменяемый тип данных, то этот метод сразу добавит этот элемент, если такого еще нет. То есть, если мы попробуем добавить 7 еще раз:

то множество не изменится.

Если необходимо в множество добавить сразу несколько значений, то для этого можно воспользоваться методом update:

В качестве аргумента мы должны указать итерируемый объект, например, список, значения которого и будут добавлены в множество, разумеется, с проверкой их уникальности. Или, так:

Строка – это тоже итерируемый объект, и ее уникальные символы будут добавлены в множество. И так далее, в качестве аргумента метода update можно указывать любой перебираемый объект.

Для удаления элемента по значению используется метод discard:

Если еще раз попытаться удалить двойку:

то ничего не произойдет и множество не изменится.

Другой метод для удаления элемента по значению – remove:

но при повторном таком вызове:

возникнет ошибка, т.к. значение 4 в множестве уже нет. То есть, данный метод возвращает ошибку при попытке удаления несуществующего значения. Это единственное отличие в работе этих двух методов.

Также удалять элементы можно и с помощью метода pop:

При этом он возвращает удаляемое значение, а сам удаляемый элемент оказывается, в общем-то, случайным, т.к. множество – это неупорядоченный список. Если вызвать этот метод для пустого множества, то возникнет ошибка:

Наконец, если нужно просто удалить все элементы из множества, то используется метод:

На следующем занятии мы продолжим рассматривать множества и поговорим об операциях над них, а также о возможности их сравнения.

Видео по теме

#1. Первое знакомство с Python Установка на компьютер

#2. Варианты исполнения команд. Переходим в PyCharm

#3. Переменные, оператор присваивания, функции type и id

#4. Числовые типы, арифметические операции

#5. Математические функции и работа с модулем math

#6. Функции print() и input(). Преобразование строк в числа int() и float()

#7. Логический тип bool. Операторы сравнения и операторы and, or, not

#8. Введение в строки. Базовые операции над строками

#9. Знакомство с индексами и срезами строк

#10. Основные методы строк

#11. Спецсимволы, экранирование символов, row-строки

#12. Форматирование строк: метод format и F-строки

#14. Срезы списков и сравнение списков

#15. Основные методы списков

#16. Вложенные списки, многомерные списки

#17. Условный оператор if. Конструкция if-else

#18. Вложенные условия и множественный выбор. Конструкция if-elif-else

#19. Тернарный условный оператор. Вложенное тернарное условие

#20. Оператор цикла while

#21. Операторы циклов break, continue и else

#22. Оператор цикла for. Функция range()

#23. Примеры работы оператора цикла for. Функция enumerate()

#24. Итератор и итерируемые объекты. Функции iter() и next()

#25. Вложенные циклы. Примеры задач с вложенными циклами

#26. Треугольник Паскаля как пример работы вложенных циклов

#27. Генераторы списков (List comprehensions)

#28. Вложенные генераторы списков

#29. Введение в словари (dict). Базовые операции над словарями

#30. Методы словаря, перебор элементов словаря в цикле

#31. Кортежи (tuple) и их методы

#32. Множества (set) и их методы

#33. Операции над множествами, сравнение множеств

#34. Генераторы множеств и генераторы словарей

#35. Функции: первое знакомство, определение def и их вызов

#36. Оператор return в функциях. Функциональное программирование

#37. Алгоритм Евклида для нахождения НОД

#38. Именованные аргументы. Фактические и формальные параметры

#39. Функции с произвольным числом параметров *args и **kwargs

#40. Операторы * и ** для упаковки и распаковки коллекций

#41. Рекурсивные функции

#42. Анонимные (lambda) функции

#43. Области видимости переменных. Ключевые слова global и nonlocal

#44. Замыкания в Python

#45. Введение в декораторы функций

#46. Декораторы с параметрами. Сохранение свойств декорируемых функций

#47. Импорт стандартных модулей. Команды import и from

#48. Импорт собственных модулей

#49. Установка сторонних модулей (pip install). Пакетная установка

#50. Пакеты (package) в Python. Вложенные пакеты

#51. Функция open. Чтение данных из файла

#52. Исключение FileNotFoundError и менеджер контекста (with) для файлов

#53. Запись данных в файл в текстовом и бинарном режимах

#54. Выражения генераторы

#55. Функция-генератор. Оператор yield

#56. Функция map. Примеры ее использования

#57. Функция filter для отбора значений итерируемых объектов

#58. Функция zip. Примеры использования

#59. Сортировка с помощью метода sort и функции sorted

#60. Аргумент key для сортировки коллекций по ключу

#61. Функции isinstance и type для проверки типов данных

#62. Функции all и any. Примеры их использования

#63. Расширенное представление чисел. Системы счисления

#64. Битовые операции И, ИЛИ, НЕ, XOR. Сдвиговые операторы

#65. Модуль random стандартной библиотеки

© 2021 Частичное или полное копирование информации с данного сайта для распространения на других ресурсах, в том числе и бумажных, строго запрещено. Все тексты и изображения являются собственностью сайта

Источник