12.1-集合运算

当你对一件事怀着热爱，做到极致，就有机会从茫茫人海中脱颖而出，越来越优秀。

编程是一个开放性的事情；需要我们思考用户要的东西；

哈希的雪崩效应——小小的变化引起这个值巨大的变化；

集合运算效率高；集合有集合运算，往往被人忽略；

回顾上节内容：

1.set和线性结构

1.线性结构的查询时间复杂度是O(n),随着数据规模的增大而耗时间增长；
2.set.dict等结构，内部使用hash值作为Key,时间复杂度可以做到O(1),查询时间和数据规模无关；

2.set的特性（可变、无序、去重）

set（）开辟的无序空间，list()开辟的连续的内存空间；也不像链表（知道下一个点在哪里）
set() 去重复时重要的特性；可以进行集合运算；

可哈希的数据类型：（不可变类型）
数值型int\float\complex;
布尔值True\Flase;
字符串string\bytes
tuple
None

不可哈希类型：set()、list 本身， bytearray

集合与集合类型

集合是无序的，不具备记录元素位置或插入顺序的能力，所以集合不支持索引，切片或者其他类似序列的操作。

set特点：无序性、唯一性(不重复)、可变类型;

Python中有2种内置集合类型：set(可变集合)和frozenset(不可变集合)。

set集合
可变的集合类型，能够对集合内的元素进行更改，set集合是可变的，所以它不能用作字典的键或作为另一个集合的元素，但是它的元素必须是可哈希的对象(int, str, tuple, bool)

s = set(["1", "2", "3", "4"])
dic = {s:'123'} # set集合是可变不可哈希的，不能作为字典key
print(dic)   # **TypeError**: unhashable type: 'set'

frozense集合
不可变的集合类型，集合的内容在创建以后不能被更改，所以它可以用作字典的键或者作为另一个集合的元素。

s = frozenset(["1", "2", "3", "4"])
dic = {s:'123'} # 可以正常使⽤了
print(dic)   ==> {frozenset({'2', '4', '3', '1'}): '123'}

初始化一个空集;
emptySet = set()

1.集合方法：

方法	描述
add()	为集合添加元素
clear()	移除集合中的所有元素
copy()	拷贝一个集合
difference()	返回多个集合的差集
difference_update()	移除集合中的元素，该元素在指定的集合也存在。
discard()	删除集合中指定的元素
intersection()	返回集合的交集
intersection_update()	删除集合中的元素，该元素在指定的集合中不存在。
isdisjoint()	判断两个集合是否包含相同的元素，如果没有返回 True，否则返回 False。
issubset()	判断指定集合是否为该方法参数集合的子集。
issuperset()	判断该方法的参数集合是否为指定集合的子集
pop()	随机移除元素
remove()	移除指定元素
discard()	移除一个元素，元素不存在，什么都不做；
symmetric_difference() 返回两个集合中不重复的元素集合。
symmetric_difference_update()	移除当前集合中在另外一个指定集合相同的元素，并将另外一个指定集合中不同的元素插入到当前集合中。
union()	返回两个集合的并集
update()	给集合添加多个元素（可迭代）

2. 集合运算（前提是set）

2.1 关系测试：并集、交集、差集、对称差集

#交集 &       intersection()
print(s1 & s2) #两个集合中的公共部分    intersection   &
print(s1 &= s2) #两个集合中的公共部分 并就地修改  intersection_   &=

#并集 |         union()
print(s1 | s2) #两个集合中所有的部分(去重)    union(*other)=|
print(s1 |= s2) #两个集合中所有的部分(去重)，并就地修改    update(*others)     |=

#差集 -       difference(*other)
print(s1 - s2) #用前面的内容减去后面的内容剩下的部分  difference()    -(减号)
difference_update()   -=

# 对称差集 ^
print(s1 ^ s2) #两个集合的并集 减去 两个集合的交集    ^  symmetric_difference()
print(s1 ^= s2) #两个集合的并集 减去 两个集合的交集    ^= symmetric_difference_update()

2.2 判断 == < > （< 和 > 都是包含关系，又叫 子集 和 超集）

print(s1 == s2)
print(s1 < s2)
print(s1 > s2)

3.集合运算（判断）

4.集合应用

#1.共同好友问题： A好友ABC，B好友CBD，求共同好友
A={'A','B','C'}
B={'B','C','D'}
print(A&B)
{'A','B','C'}.intersection({'B','C','D'})
---------------------------------
{'C', 'B'}
Out[12]:
{'B', 'C'}

# 2.随机2组10个数字的列表，
#如下要求：1.统计20中有多少个不同的数字（取并集）
# 比较2组，不重复的数字有几个？分别是？
# 比较两组，重复的数字有几个？分别是？
import random
a=[]
b=[]
for i in range(10):
    a.append(random.randint(10,20))
for _ in range(10):
    b.append(random.randrange(10,21))
s1=set(a)
s2=set(b)
print(s1)
print(s2)        #set自带去重复的功能
print(s1.union(s2))      #
print(s1.symmetric_difference(s2))
print(s1.intersection(s2))
-------------------------------------------------------------
{12, 13, 14, 16, 17, 20}
{12, 13, 14, 15, 17, 18, 20}
{12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20}
{16, 18, 15}
{12, 13, 14, 17, 20}

总结：
1. 关键是对称差集的理解；