3.6 集合及相关操作
1．创建集合
集合（set）是一个无序的不重复元素序列，集合元素也称为集合成员。集合中的元素没有重复，且没有顺序，也没有下标。
我们可以使用大括号“{}”或者set（）函数创建集合。注意：因为“{}”可用来创建一个空字典，因此创建一个空集合必须用set（）函数，不能用“{}”。
创建集合格式：
var= set（x）
如果不提供任何参数，则默认会生成空集合。如果提供一个参数x，则该参数x必须是可迭代的，即一个序列，或迭代器，或支持迭代的一个对象。例如，一个列表或一个字典。
见示例3-52。
a=set（'alacazam'）
print（'a= ', a）
程序运行结果：
a= {'m', 'l', 'a', 'z', 'c'}
类似于列表推导式，同样，集合也支持集合推导式。见示例3-53。
b = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
print（'b= ', b）
程序运行结果：
b= {'r', 'd'}
2．增加集合元素
增加单个集合元素可以使用add（x）方法，其中参数x是一个元素值。
格式：
sets.add（x）
sets表示一个字典。在上述操作中，如果元素已存在，则不进行任何操作。
添加多个集合元素可以使用update（x）方法，其中参数x可以是集合、列表、元组、字典等。
格式：
sets.update（x）
见示例3-54。
a=set（'alacazam'）
print（'a= ', a）
a.add（10）
a.add（20）
print（'a= ', a）
a.update（{'x', 'r', 'z'}）
print（'a= ', a）
程序运行结果：
a= {'m', 'l', 'a', 'z', 'c'}
a= {'m', 'l', 10, 'a', 'z', 20, 'c'}
a= {'r', 'm', 'l', 10, 'a', 'x', 'z', 20, 'c'}
3．删除集合元素
删除集合元素可以使用remove（x）方法，其中x是一个元素值。
格式：
sets.remove（x）
将元素x从集合sets中删除，如果元素不存在，则会发生错误。
此外，还有一个方法也能移除集合中的元素，且如果元素不存在，也不会发生错误。
格式：
sets.discard（x）
因为集合中的元素没有顺序，所以也可以用pop（）函数随机删除集合中的一个元素。一般会删除显示顺序的第一个元素，并返回删除掉的元素值。
格式：
var=sets.pop（）
见示例3-55。
#删除集合元素
b={1,2,3,5}
b.discard（2）
print（’删除b中元素2: ', b）
b.discard（2）
print（’删除b中元素2（没有报错）: ', b）
b.remove（3）
print（’删除b中元素3: ', b）
#弹出一个集合元素
d=b.pop（）
print（’弹出一个集合元素：', d, ' b= ', b）
程序运行结果：
删除b中元素2: {1, 3, 5}
删除b中元素2（没有报错）: {1, 3, 5}
删除b中元素3: {1, 5}
弹出一个集合元素： 1 b= {5}
4．集合复制
集合是对象数据，而对象数据不能通过变量来直接赋值。例如，假设b是集合，e=b，则id（e）和id（b）的地址相同。如果修改集合e，则集合b的数据也随之发生变化，因为集合e和集合b是同一份数据。
集合复制要用copy（）方法。
格式：
var=sets.copy（）
此时，集合var和集合sets的地址不同，即id（var）和id（sets）不相同。此时如果修改集合var，则集合sets的数据不会发生变化，因为集合var和集合sets是不同的数据。
见示例3-56。
a=set（'alacazam'）
b=a
c=a.copy（）
b.add（999）
print（'a= ', a）
print（'c= ', c）
程序运行结果：
a= {999, 'm', 'l', 'a', 'z', 'c'}
c= {'z', 'm', 'l', 'c', 'a'}
5．不可变集合
有时为了防止程序意外修改集合数据，可以使用冰冻函数即使用frozenset（）函数返回一个不可变的集合备份。我们只能访问，不能修改不可变的集合中的元素。set（）函数和frozenset（）函数可以分别用来生成可变的集合和不可变的集合。
格式：
var= frozenset（x）
如果想解冻集合就可以使用集合的set（）函数。见示例3-57。
bb = {x for x in range（1,5）}
var = frozenset（bb）
print（var, type（var））
var2 = set（var）
print（var2, type（var2））
程序运行结果：
frozenset（{1, 2, 3, 4}）<class 'frozenset'>
{1, 2, 3, 4} <class 'set'>
6．集合元素个数
格式：
var=len（sets）
返回集合sets元素的个数。
见示例3-58。
bb = {x for x in range（1,5）}
print（'bb= ', bb）
print（'len（bb）=', len（bb））
程序运行结果：
bb= {1, 2, 3, 4}
len（bb）= 4
7．清空集合
格式：
sets.clear（）
相关演示见示例3-59。
"""
集合
"""
bb = {x for x in range（1,5）}
var = frozenset（bb）
print（var, type（var））
var2 = set（var）
print（var2, type（var2））
print（）
#可以使用大括号{ }或者set（）函数创建集合
a=set（'alacazam'）
print（'a= ', a）
#集合支持集合推导式
b = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
print（'b= ', b）
#增加单个集合元素用app（x）函数，其中参数x是一个元素值
b.add（'abc'）
print（’增加abc :b= ', b）
#添加多个集合元素用update（x）函数，其中参数x可以是集合、列表、元组、字典等
c={1,2,3}
b.update（c）
print（’增加c={1,2,3} :b= ', b）
#删除集合元素
b.discard（2）
print（’删除b中元素2: ', b）
b.discard（2）
print（’删除b中元素2（没有报错）: ', b）
b.remove（3）
print（’删除b中元素3: ', b）
#弹出一个集合元素
d=b.pop（）
print（’弹出一个集合元素：', d, ' b= ', b）
#集合复制
e=b #把b的地址复制给了e
e.add（'xyz'）
print（'e=b e.add（\'xyz\'） b= ', b）
print（'id（b）=', id（b）, 'id（e）=', id（e）, ' 地址相同’）
f=b.copy（）
print（'f=d.copy（） f= ', f）
print（'id（b）=', id（b）, 'id（f）=', id（f）, ' 地址不相同’）
#清空集合
b.clear（）
print（’清空集合b= ', b）
程序运行结果：
a= {'a', 'l', 'm', 'c', 'z'}
b= {'r', 'd'}
增加abc :b= {'r', 'd', 'abc'}
增加c={1,2,3} :b= {1, 'd', 2, 3, 'abc', 'r'}
删除b中元素2: {1, 'd', 3, 'abc', 'r'}
删除b中元素2（没有报错）: {1, 'd', 3, 'abc', 'r'}
删除b中元素3: {1, 'd', 'abc', 'r'}
弹出一个集合元素： 1 b= {'d', 'abc', 'r'}
e=b e.add（'xyz'） b= {'d', 'abc', 'r', 'xyz'}
id（b）= 42507400 id（e）= 42507400 地址相同
f=d.copy（） f= {'r', 'd', 'xyz', 'abc'}
id（b）= 42507400 id（f）= 156994024 地址不相同
清空集合b= set（）
8．集合的相关操作
集合的基本功能包括关系测试和消除重复元素。集合对象还支持联合“union”、交集“intersection”、差集“difference”和对称差集“sysmmetric difference”等数学运算。
集合支持x in set, len（set）和for x in set等操作，这些操作同列表一样。作为一个无序的集合，其不记录元素的位置和插入点，因此，集合不支持索引下标等类似于列表的操作。
obj in s成员测试：如果obj是s中的一个元素则返回Ture，否则返回False。
obj not in s非成员测试：如果obj不是s中的一个元素则返回Ture，否则返回False。
t == s集合等价测试：测试集合s和集合t是否有相同的元素，如果有则返回Ture，否则返回False。
t ! = s集合不等价测试：与等价测试相反。
集合t和集合s支持一系列标准操作，包括并集、交集、差集和对称差集。例如：
a = t | s #t和s的并集
b = t & s #t和s的交集
c = t - s #求差集（项在t中，但不在s中）
d = t ^ s #对称差集（项在t或s中，但不会同时出现在二者中）
9．集合相关函数和方法
集合相关函数和方法的种类及功能见表3-23。
表3-23 集合相关函数和方法
10．集合和列表转换
用set（）函数可以把列表转换为集合，格式如下。
sets=set（lists）
用list（）函数可以把集合转换为列表，格式如下。
lists=list（sets）
利用集合的无重复特性，我们可以将股票代码转化为集合，并能快速完成股票代码去重、股票代码池的合并、剔除股票黑名单等运算。见示例3-60。
#建立集合st1, st2
st1=set（['002027', '600061', '600080', '600659']）
print（'st1= ', st1）
st2=set（['000001', '600061', '600088', '000002']）
print（'st2= ', st2）
#集合中增加元素
print（'\n----st1---- st1中增加600090'）
st1.add（'600090'）
print（st1）
print（'\n----a = st1 | st2-----'）
#集合运算
a = st1 | st2 #st1和st2的并集
print（a）
print（'\n----b = st1 & st2-----'）
b = st1 & st2
#st1和st2的交集
print（b）
print（'\n----c = st1- st2-----'）
c = st1- st2 #求差集（项在st1中，但不在st2中）
print（c）
print（'\n----d = st1 ^ st2-----'）
d = st1 ^ st2 #对称差集（项在st1或st2中，但不会同时出现在二者中）
print（d）
print（'\n----st2 remove 600088-----'）
#集合元素删除
st2.discard（'600088'）
print（'st2 = ', st2）
print（'\n----集合转列表-----'）
st3=list（st2）
print（'st3 = ', st3）
print（'st2: ', type（st2）, ' st3: ', type（st3））
程序运行结果：
st1= {'600080', '002027', '600659', '600061'}
st2= {'600088', '000001', '000002', '600061'}
----st1---- st1中增加600090
{'600659', '600061', '600080', '002027', '600090'}
----a = st1 | st2-----
{'600659', '600061', '600088', '000001', '600080', '002027', '600090'，
'000002'}
----b = st1 & st2-----
{'600061'}
----c = st1- st2-----
{'600080', '002027', '600659', '600090'}
----d = st1 ^ st2-----
{'600659', '600088', '000001', '600080', '002027', '600090', '000002'}
----st2 remove 600088-----
st2 = {'000001', '000002', '600061'}
----集合转列表-----
st3 = ['000001', '000002', '600061']
st2: <class 'set'> st3: <class 'list'>