Множество (set) представляют еще один вид набора, который хранит только уникальные элементы. Для определения множества используются фигурные скобки, в которых перечисляются элементы:
users = {"Tom", "Bob", "Alice", "Tom"}
print(users) # {"Alice", "Bob", "Tom"}
Обратите внимание, что несмотря на то, что функция print вывела один раз элемент "Tom", хотя в определении множества этот элемент содержится два раза. Все потому что множество содержит только уникальные значения.
Также для определения множества может применяться функция set(), в которую передается список или кортеж элементов:
people = ["Mike", "Bill", "Ted"]
users = set(people)
print(users) # {"Mike", "Bill", "Ted"}
Функцию set удобно применять для создания пустого множества:
users = set()
Для получения длины множества применяется встроенная функция len():
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
print(len(users)) # 3
Добавление элементов
Для добавления одиночного элемента вызывается метод add():
users = set()
users.add("Sam")
print(users)
Удаление элементов
Для удаления одного элемента вызывается метод remove(), в который передается удаляемый элемент. Но следует учитывать, что если такого элемента не окажется в множестве, то будет сгенерирована ошибка. Поэтому перед удалением следует проверять на наличие элемента с помощью оператора in:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
user = "Tom"
if user in users:
users.remove(user)
print(users) # {"Bob", "Alice"}
Также для удаления можно использовать метод discard(), который не будет генерировать исключения при отсутствии элемента:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
users.discard("Tim") # элемент "Tim" отсутствует, и метод ничего не делает
print(users) # {"Tom", "Bob", "Alice"}
users.discard("Tom") # элемент "Tom" есть, и метод удаляет элемент
print(users) # {"Bob", "Alice"}
Для удаления всех элементов вызывается метод clear():
users.clear()
Перебор множества
Для перебора элементов можно использовать цикл for:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
for user in users:
print(user)
При переборе каждый элемент помещается в переменную user.
Операции с множествами
С помощью метода copy() можно скопировать содержимое одного множества в другую переменную:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
students = users.copy()
print(students) # {"Tom", "Bob", "Alice"}
Метод union() объединяет два множества и возвращает новое множество:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
users2 = {"Sam", "Kate", "Bob"}
users3 = users.union(users2)
print(users3) # {"Bob", "Alice", "Sam", "Kate", "Tom"}
Пересечение множеств позволяет получить только те элементы, которые есть одновременно в обоих множествах. Метод intersection() производит операцию пересечения множеств и возвращает новое множество:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
users2 = {"Sam", "Kate", "Bob"}
users3 = users.intersection(users2)
print(users3) # {"Bob"}
Вместо метода intersection мы могли бы использовать операцию логического умножения:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
users2 = {"Sam", "Kate", "Bob"}
print(users & users2) # {"Bob"}
В этом случае мы получили бы тот же результат.
Еще одна операция - разность множеств возвращает те элементы, которые есть в первом множестве, но отсутствуют во втором. Для получения разности множеств можно использовать метод difference или операцию вычитания:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
users2 = {"Sam", "Kate", "Bob"}
users3 = users.difference(users2)
print(users3) # {"Tom", "Alice"}
print(users - users2) # {"Tom", "Alice"}
Отдельная разновидность разности множеств - симметрическая разность производится с помощью метода symmetric_difference(). Она возвращает все элементы обоих множеств за исключением общих:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
users2 = {"Sam", "Kate", "Bob"}
users3 = users.symmetric_difference(users2)
print(users3) # {"Tom", "Alice", "Sam", "Kate"}
Отношения между множествами
Метод issubset позволяет выяснить, является ли текущее множество подмножеством (то есть частью) другого множества:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
superusers = {"Sam", "Tom", "Bob", "Alice", "Greg"}
print(users.issubset(superusers)) # True
print(superusers.issubset(users)) # False
Метод issuperset, наоборот, возвращает True, если текущее множество является надмножеством (то есть содержит) для другого множества:
users = {"Tom", "Bob", "Alice"}
superusers = {"Sam", "Tom", "Bob", "Alice", "Greg"}
print(users.issuperset(superusers)) # False
print(superusers.issuperset(users)) # True
frozen set
Тип frozen set является видом множеств, которое не может быть изменено. Для его создания используется функция frozenset:
users = frozenset({"Tom", "Bob", "Alice"})
В функцию frozenset передается набор элементов - список, кортеж, другое множество.
В такое множество мы не можем добавить новые элементы, как и удалить из него уже имеющиеся. Собственно поэтому frozen set поддерживает ограниченный набор операций:
- len(s): возвращает длину множества
- x in s: возвращает True, если элемент x присутствует в множестве s
- x not in s: возвращает True, если элемент x отсутствует в множестве s
- s.issubset(t): возвращает True, если t содержит множество s
- s.issuperset(t): возвращает True, если t содержится в множестве s
- : возвращает объединение множеств s и ts.union(t)
- s.intersection(t): возвращает пересечение множеств s и t
- s.difference(t): возвращает разность множеств s и t
- s.copy(): возвращает копию множества s
