V tomto kurzu se dozvíte vše o sadách Pythonu; jak jsou vytvářeny, přidávání nebo odebírání prvků z nich a všechny operace prováděné na sadách v Pythonu.
Video: Sady v Pythonu
Sada je neuspořádaná sbírka položek. Každý prvek sady je jedinečný (žádné duplikáty) a musí být neměnný (nelze jej změnit).
Samotná sada je však proměnlivá. Můžeme z něj přidávat nebo odebírat položky.
Sady lze také použít k provádění operací matematické množiny, jako je sjednocení, průnik, symetrický rozdíl atd.
Vytváření sad Pythonu
Sada je vytvořena umístěním všech položek (prvků) do složených závorek (), oddělených čárkou nebo pomocí vestavěné set()funkce.
Může mít libovolný počet položek a mohou být různých typů (celé číslo, float, n-tice, řetězec atd.). Sada však nemůže mít jako prvky proměnlivé prvky, jako jsou seznamy, sady nebo slovníky.
# Different types of sets in Python # set of integers my_set = (1, 2, 3) print(my_set) # set of mixed datatypes my_set = (1.0, "Hello", (1, 2, 3)) print(my_set)
Výstup
(1, 2, 3) (1.0, (1, 2, 3), 'Hello')
Vyzkoušejte také následující příklady.
# set cannot have duplicates # Output: (1, 2, 3, 4) my_set = (1, 2, 3, 4, 3, 2) print(my_set) # we can make set from a list # Output: (1, 2, 3) my_set = set((1, 2, 3, 2)) print(my_set) # set cannot have mutable items # here (3, 4) is a mutable list # this will cause an error. my_set = (1, 2, (3, 4))
Výstup
(1, 2, 3, 4) (1, 2, 3) Traceback (poslední hovor poslední): Soubor "", řádek 15, v my_set = (1, 2, (3, 4)) TypeError: nehašovatelný typ: 'seznam'
Vytvoření prázdné sady je trochu složité.
Prázdné složené závorky ()vytvoří v Pythonu prázdný slovník. Abychom vytvořili množinu bez jakýchkoli prvků, použijeme set()funkci bez jakéhokoli argumentu.
# Distinguish set and dictionary while creating empty set # initialize a with () a = () # check data type of a print(type(a)) # initialize a with set() a = set() # check data type of a print(type(a))
Výstup
Úprava sady v Pythonu
Sady jsou měnitelné. Protože jsou však neuspořádané, nemá indexování žádný význam.
K prvku sady nemůžeme přistupovat ani jej měnit pomocí indexování nebo krájení. Nastavený datový typ jej nepodporuje.
Můžeme přidat jeden prvek pomocí add()metody a více prvků pomocí update()metody. update()Metoda může trvat tice, seznamy, řetězce nebo jiné soubory, jako svůj argument. Ve všech případech se vyhneme duplikátům.
# initialize my_set my_set = (1, 3) print(my_set) # my_set(0) # if you uncomment the above line # you will get an error # TypeError: 'set' object does not support indexing # add an element # Output: (1, 2, 3) my_set.add(2) print(my_set) # add multiple elements # Output: (1, 2, 3, 4) my_set.update((2, 3, 4)) print(my_set) # add list and set # Output: (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8) my_set.update((4, 5), (1, 6, 8)) print(my_set)
Výstup
(1, 3) (1, 2, 3) (1, 2, 3, 4) (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8)
Odebrání prvků ze sady
Konkrétní položku lze ze sady odebrat pomocí metod discard()a remove().
Jediný rozdíl mezi nimi je ten, že discard()funkce ponechá sadu beze změny, pokud prvek není v sadě. Na druhou stranu remove()funkce vyvolá chybu v takovém stavu (pokud prvek v sadě není).
Následující příklad to ilustruje.
# Difference between discard() and remove() # initialize my_set my_set = (1, 3, 4, 5, 6) print(my_set) # discard an element # Output: (1, 3, 5, 6) my_set.discard(4) print(my_set) # remove an element # Output: (1, 3, 5) my_set.remove(6) print(my_set) # discard an element # not present in my_set # Output: (1, 3, 5) my_set.discard(2) print(my_set) # remove an element # not present in my_set # you will get an error. # Output: KeyError my_set.remove(2)
Výstup
(1, 3, 4, 5, 6) (1, 3, 5, 6) (1, 3, 5) (1, 3, 5) Traceback (poslední hovor poslední): Soubor „“, řádek 28, v KeyError: 2
Podobně můžeme pomocí pop()metody odebrat a vrátit položku .
Protože sada je neuspořádaný datový typ, neexistuje způsob, jak určit, která položka bude vyskakována. Je to zcela svévolné.
Můžeme také odstranit všechny položky ze sady pomocí clear()metody.
# initialize my_set # Output: set of unique elements my_set = set("HelloWorld") print(my_set) # pop an element # Output: random element print(my_set.pop()) # pop another element my_set.pop() print(my_set) # clear my_set # Output: set() my_set.clear() print(my_set) print(my_set)
Výstup
('H', 'l', 'r', 'W', 'o', 'd', 'e') H ('r', 'W', 'o', 'd', 'e' ) set ()
Operace sady Python
Sady lze použít k provádění operací matematické množiny, jako je sjednocení, průnik, rozdíl a symetrický rozdíl. Můžeme to udělat pomocí operátorů nebo metod.
Uvažujme následující dvě sady pro následující operace.
>>> A = (1, 2, 3, 4, 5) >>> B = (4, 5, 6, 7, 8)
Nastavit unii
Nastavte Union v Pythonu
Union of A and B is a set of all elements from both sets.
Spojení se provádí pomocí |operátoru. Totéž lze dosáhnout pomocí union()metody.
# Set union method # initialize A and B A = (1, 2, 3, 4, 5) B = (4, 5, 6, 7, 8) # use | operator # Output: (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) print(A | B)
Výstup
(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
Vyzkoušejte následující příklady na prostředí Python.
# use union function >>> A.union(B) (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) # use union function on B >>> B.union(A) (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
Nastavit křižovatku
Nastavte křižovatku v Pythonu
Průnik A a B je sada prvků, které jsou společné v obou sadách.
Křižovatka se provádí pomocí &operátoru. Totéž lze dosáhnout pomocí intersection()metody.
# Intersection of sets # initialize A and B A = (1, 2, 3, 4, 5) B = (4, 5, 6, 7, 8) # use & operator # Output: (4, 5) print(A & B)
Výstup
(4, 5)
Vyzkoušejte následující příklady na prostředí Python.
# use intersection function on A >>> A.intersection(B) (4, 5) # use intersection function on B >>> B.intersection(A) (4, 5)
Nastavit rozdíl
Nastavit rozdíl v Pythonu
Rozdíl množiny B od množiny A (A - B) je množina prvků, které jsou pouze v A, ale ne v B. Podobně B - A je množina prvků v B, ale ne v A.
Rozdíl se provádí pomocí -operátoru. Totéž lze dosáhnout pomocí difference()metody.
# Difference of two sets # initialize A and B A = (1, 2, 3, 4, 5) B = (4, 5, 6, 7, 8) # use - operator on A # Output: (1, 2, 3) print(A - B)
Výstup
(1, 2, 3)
Vyzkoušejte následující příklady na prostředí Python.
# use difference function on A >>> A.difference(B) (1, 2, 3) # use - operator on B >>> B - A (8, 6, 7) # use difference function on B >>> B.difference(A) (8, 6, 7)
Nastavte symetrický rozdíl
Nastavit symetrický rozdíl v Pythonu
Symetrický rozdíl A a B je sada prvků v A a B, ale ne v obou (kromě průniku).
Symetrický rozdíl se provádí pomocí ^operátoru. Totéž lze dosáhnout pomocí metody symmetric_difference().
# Symmetric difference of two sets # initialize A and B A = (1, 2, 3, 4, 5) B = (4, 5, 6, 7, 8) # use operator # Output: (1, 2, 3, 6, 7, 8) print(A B)
Výstup
(1, 2, 3, 6, 7, 8)
Vyzkoušejte následující příklady na prostředí Python.
# use symmetric_difference function on A >>> A.symmetric_difference(B) (1, 2, 3, 6, 7, 8) # use symmetric_difference function on B >>> B.symmetric_difference(A) (1, 2, 3, 6, 7, 8)
Další metody nastavení Pythonu
There are many set methods, some of which we have already used above. Here is a list of all the methods that are available with the set objects:
| Method | Description |
|---|---|
| add() | Adds an element to the set |
| clear() | Removes all elements from the set |
| copy() | Returns a copy of the set |
| difference() | Returns the difference of two or more sets as a new set |
| difference_update() | Removes all elements of another set from this set |
| discard() | Removes an element from the set if it is a member. (Do nothing if the element is not in set) |
| intersection() | Returns the intersection of two sets as a new set |
| intersection_update() | Updates the set with the intersection of itself and another |
| isdisjoint() | Returns True if two sets have a null intersection |
| issubset() | Returns True if another set contains this set |
| issuperset() | Returns True if this set contains another set |
| pop() | Removes and returns an arbitrary set element. Raises KeyError if the set is empty |
| remove() | Removes an element from the set. If the element is not a member, raises a KeyError |
| symmetric_difference() | Returns the symmetric difference of two sets as a new set |
| symmetric_difference_update() | Updates a set with the symmetric difference of itself and another |
| union() | Returns the union of sets in a new set |
| update() | Updates the set with the union of itself and others |
Other Set Operations
Set Membership Test
We can test if an item exists in a set or not, using the in keyword.
# in keyword in a set # initialize my_set my_set = set("apple") # check if 'a' is present # Output: True print('a' in my_set) # check if 'p' is present # Output: False print('p' not in my_set)
Output
True False
Iterating Through a Set
We can iterate through each item in a set using a for loop.
>>> for letter in set("apple"):… print(letter)… a p e l
Built-in Functions with Set
Built-in functions like all(), any(), enumerate(), len(), max(), min(), sorted(), sum() etc. are commonly used with sets to perform different tasks.
| Function | Description |
|---|---|
| all() | Returns True if all elements of the set are true (or if the set is empty). |
| any() | Returns True if any element of the set is true. If the set is empty, returns False. |
| enumerate() | Returns an enumerate object. It contains the index and value for all the items of the set as a pair. |
| len() | Returns the length (the number of items) in the set. |
| max() | Returns the largest item in the set. |
| min() | Returns the smallest item in the set. |
| sorted() | Returns a new sorted list from elements in the set(does not sort the set itself). |
| sum() | Returns the sum of all elements in the set. |
Python Frozenset
Frozenset je nová třída, která má vlastnosti sady, ale její prvky nelze po přiřazení změnit. Zatímco n-tice jsou nezměnitelné seznamy, frozensety jsou neměnné sady.
Nastavitelné sady jsou nehašovatelné, takže je nelze použít jako klíče slovníku. Na druhou stranu jsou frozensety hashovatelné a lze je použít jako klíče ke slovníku.
Frozensety lze vytvořit pomocí funkce frozenset ().
Tento datový typ podpěry metody líbí copy(), difference(), intersection(), isdisjoint(), issubset(), issuperset(), symmetric_difference()a union(). Být neměnný, nemá metody, které přidávají nebo odebírají prvky.
# Frozensets # initialize A and B A = frozenset((1, 2, 3, 4)) B = frozenset((3, 4, 5, 6))
Vyzkoušejte tyto příklady na prostředí Python.
>>> A.isdisjoint(B) False >>> A.difference(B) frozenset((1, 2)) >>> A | B frozenset((1, 2, 3, 4, 5, 6)) >>> A.add(3)… AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'
