今天來講最後一個儲存資料的資料類型---集合(Set)。前幾天已經講了許多儲存資料的容器(List、Tuple、Dict)，其實我已經學到不想再學了XD!我知道未來還有更多其他容器型別(Deque、Counter)，所以還是先把基礎的先熟悉，如果我能活用這些的話，就已經夠我打天下了(笑。

集合(Set)

集合跟昨天講到的字典一樣是無序的，而且集合的元素不能重複出現，不能透過數字進行索引。正因為它具有這些特性，所以通常用來進行一些資料中轉處理，如去除清單中重複的字元、或兩清單相同的元素(交集)等。
在建立集合時，Python集合有分為可變集合(set)和不可變集合(frozenset)。對可變集合(set)，可以新增和刪除元素;對不可變集合(frozenset)則不允許這樣做。這樣的關係其實跟List和Tuple有點像呢!總之可變集合用大括弧能直接建立，而不可變集合要透過類型建置元frozenset()建立，如下:

empty_dict = {}                 #這其實是空字典喔!
empty_set = set()               #這才是空集合(要用內建函式set())
set1 = {1, 2, 'abc', (10, 20)}  #有初始資料的set
frozen_set = frozenset({1, 2, 'abc', (10, 20)}) #frozenset

set的容器物件，可以是字串、清單或元組，它就能將序列的資料元素作為集合元素。以下來看看它的特性吧:

>>> set1 = set('apple')
>>> set1
{'l', 'e', 'a', 'p'}

字串apple，由5個字元組成，其中p出現兩次，把它轉換成集合中，重複項只會保留一個，且順序不一樣。集合這種特性，也很適合讓我們去執行去重複的功能，如下:

list = [4,0,5,5,7,0,0,4,4]
set = set(list)
print(set)

{0, 4, 5, 7}
#可以再把它轉回串列
list = list(set)

由於集合本身是無序的，所以不能為集合建立索引或切片操作，只能循環檢查或使用in、not in來存取判斷集合元素:

>>> set1 = {'MON','TUE','WED','THU','FRI','SAT','SUN'}
>>> 'SAT' in set1
True
>>> 'Sean' in set1
False
>>> 'Sean' not in set1
True

再來是新增跟刪除資料，這裡跟之前用到的函式都很像，看看例子就好:

>>> set1 = {0,1,2,3,4,5}
>>> set1.add(6)         #加入int6
>>> set1.add(3)         #加入已有元素，無作用
>>> set1.remove(0)      #移除0
>>> set1
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
>>> set1.pop()          #隨機移除、回傳
1
>>> set1.clear()        #清空集合

集合運算

Set最大的特色就是可以做「集合運算」，我先把集合運算相關的運算子整理起來(如下)，最後我們再來看例子。
集合運算 | 集合運算子 | 對應集合物件的方法|運算|描述
------------- | -------------
聯集 | | |union()|s1==s2|判斷集合是否相等
交集 | & |intersection()|s1<=s2|判斷s1是否是s2的子集
差集 | - |difference()|s1< s2|判斷s1是否是s2的真子集
對稱差集 | ^ |symmetric_difference()|s1>=s2|判斷s1是否是s2的超集合
聯集指定 | |= |update()|s1>s2|判斷s1是否是s2的真超集合
交集指定 | &= |intersection_update()
差集指定 | -= |difference_update()
對稱差集指定 | ^= |symmetric_difference_update()

>>> s0 = {1,2,3,4}
>>> s1 = {3,4,5,6,7}
>>> s2 = {1,2,3}

>>> s2<=s0   #子集合
True
>>> s2<s0    #真子集合
True
>>> s0>s2,s0>s0  #超真集合
(True, False)
>>> s0|s1    #聯集
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
>>> s0&s1    #交集
{3, 4}
>>> s0-s1    #差集
{1, 2}
>>> s0^s1    #對稱差集
{1, 2, 5, 6, 7}

最後一點要注意的是，同一種集合運算，像是聯集，有運算子「|」和「union」方法可用，但運算子只能接受集合物件，而方法可以接受迭代者，如:

>>> s0 = {1,2,3,4}
>>> s0 | [3,4,5,6]   #錯誤

>>> s0.union([3,4,5,6])  #方法可以接受
{1, 2, 3, 4, 5, 6}

>>> set('abc')&'bcd' #錯誤
>>> >>> set('abc').intersection('bcd')
{'c', 'b'}

不想再打第二次了受夠F5...

參考資料

• 書名-輕鬆學Python3 /孫宏明-編著
• 書名-大數據起步從Python開始 /吳萍-編著
• 書名-Python程式設計入門 /葉難-編著