Conjunto (Set) no Python

Neste artigo, você aprenderá tudo sobre conjuntos em Python; como criá-los, adicionar ou remover elementos dentro deles e todas as operações que podem ser executadas em conjuntos no Python.

O que é um conjunto em Python?

Os conjuntos são conjuntos não ordenados de itens. Cada elemento é único (sem itens repetidos) e deve ser imutável (não pode ser alterado).

Mas, o próprio conjunto é mutável. Podemos adicionar ou remover itens nele.

Os conjuntos podem ser usados para executar operações matemáticas de conjuntos, como união, interseção, diferença simétrica, etc.

Como criar um conjunto?

Ao colocar todos os itens (elementos) entre chaves {} e separá-los por vírgula ou usar funções integradas para criar conjuntos set().

pode ter qualquer número de itens e eles podem ter tipos diferentes (inteiros, números de ponto flutuante, tuplas, strings, etc.). No entanto, o conjunto não pode ter itens mutáveis (por exemplolista，conjunto oudicionário) como seus elementos.

# Conjunto de inteiros
my_set = {1,　2,　3}
print(my_set)
# Conjunto de tipos de dados mistos
my_set = {1.0, "Hello", (1,　2,　3)}
print(my_set)

tente também o seguinte exemplo.

# Conjunto sem repetições
# Saída: {1,　2,　3,　4}
my_set = {1,2,3,4,3,2}
print(my_set)
# O set não pode conter itens mutáveis
# Aqui [3，4] é uma lista mutável
# Se descomentar a linha12linha,
# Isso causará um erro.
# TypeError: unhashable type: 'list'
#my_set = {1,　2, [3,　4])}
# Podemos gerar um conjunto a partir de uma lista
# Saída: {1,　2,　3}
my_set = set([1,2,3,2])
print(my_set)

Criar um conjunto vazio é um pouco especial.

Os parênteses vazios {} criarão um dicionário vazio no Python. Para criar um conjunto vazio sem elementos, usamos a função set() sem parâmetros.

# Inicializar usando {}
a = {}
# Verificar o tipo de dados de a
# Output: <class 'dict'>
print(type(a))
# Inicializar usando set()
a = set()
# Verificar o tipo de dados de a
# Output: <class 'set'>
print(type(a))

Como alterar um conjunto em Python?

O conjunto é mutável. Mas como são desordenados, os índices não têm significado.

Não podemos usar índices ou fatiamento para acessar ou alterar elementos do conjunto. O conjunto não suporta isso.

Podemos usar o método add() para adicionar um único elemento, e o método update() para adicionar múltiplos elementos. O método update() pode aceitartupla，lista,stringou outro conjunto como parâmetro. Em todos os casos, evite repetições.

# Inicializar my_set
my_set = {1,3}
print(my_set)
# Se descomentar a linha9linha,
# Você receberá um erro
# TypeError: 'set' object does not support indexing
#my_set[0]
# Adicionar um elemento
# Saída: {1,　2,　3}
my_set.add(2)
print(my_set)
# Adicionar múltiplos elementos
# Saída: {1,　2,　3,　4}
my_set.update([2,3,4])
print(my_set)
# Adicionar list e set
# Saída: {1,　2,　3,　4,　5,　6,　8}
my_set.update([4,5], {1,6,8)
print(my_set)

Quando você executar o programa, a saída será:

{1,　3}
{1,　2,　3}
{1,　2,　3,　4}
{1,　2,　3,　4,　5,　6,　8}

Como remover elementos de um conjunto?

Você pode usar os métodos discard() e remove() para remover itens específicos do conjunto.

A única diferença entre eles é que, se usar discard(), e o item não existir no conjunto, ele permanece inalterado. Mas remove() levanta um erro nessa situação.

O exemplo a seguir vai explicar isso.

# Inicializar my_set
my_set = {1,　3,　4,　5,　6}
print(my_set)
# Discard one element
# Saída: {1,　3,　5,　6}
my_set.discard(4)
print(my_set)
# Remover um elemento
# Saída: {1,　3,　5}
my_set.remove(6)
print(my_set)
# Discard one element
# The element is not in my_set
# Saída: {1,　3,　5}
my_set.discard(2)
print(my_set)
# remove one element
# The element is not in my_set
# If there is no comment #my_set.remove(2),
# An error will be raised.
# Output: KeyError:　2
#my_set.remove(2)

Similarly, we can use the pop() method to delete and return an item.

Sets are unordered and cannot determine which item will be popped. This is completely arbitrary.

We can also use the clear() method to delete all items from the set.

# Inicializar my_set
# Output: Unique element set
my_set = set("HelloWorld")
print(my_set)
# pop one element
# Output: Random element
print(my_set.pop())
# pop any element
# Output: Random element
my_set.pop()
print(my_set)
# Clear my_set
# Output:　set()
my_set.clear()
print(my_set)

Python Set Operations

Sets can be used to perform mathematical set operations, such as union, intersection, difference, and symmetric difference. We can achieve this through operators or methods...

Let's consider the following two groups used for the following operations.

>>> A = {1,　2,　3,　4,　5}
>>> B = {4,　5,　6,　7,　8}

Set union

The union of A and B is a set of all elements from both sets.

The union is executed using the | operator. It can also be completed using the union() method.

# 初始化 A 和 B
A = {1,　2,　3,　4,　5}
B = {4,　5,　6,　7,　8}
# Use | operator
# Saída: {1,　2,　3,　4,　5,　6,　7,　8}
print(A | B)

Tente os seguintes exemplos no shell do Python.

# Use union function
>>> A.union(B)
{1,　2,　3,　4,　5,　6,　7,　8}
# Use the union function on B
>>> B.union(A)
{1,　2,　3,　4,　5,　6,　7,　8}

set intersection

>>> BandB'sThe intersection is a set of elements common to both sets.

The intersection is executed using the & operator. The intersection() method can complete the same operation.

# 初始化 A 和 B
A = {1,　2,　3,　4,　5}
B = {4,　5,　6,　7,　8}
# Use the & operator
# Output:　{4,　5}
print(A & B)

Tente os seguintes exemplos no shell do Python.

# Use the intersection function on A
>>> A.intersection(B)
{4,　5}
# Use the intersection function on B
>>> B.intersection(A)
{4,　5}

Set difference

The difference between A and B (A-B) is a set of elements only in A but not in B. Similarly, B-A is a set of elements in B but not in A.

Difference is used -The operator executes. The difference() method can complete the same operation.

# 初始化 A 和 B
A = {1,　2,　3,　4,　5}
B = {4,　5,　6,　7,　8}
# Use the operator on A　-　operator
# Output:　{1,　2,　3}
print(A　-　B)

Tente os seguintes exemplos no shell do Python.

# Use the difference function on A
>>> A.difference(B)
{1,　2,　3}
# No B-O operador ^ realiza a diferença simétrica. Você pode completar a mesma operação usando o método symmetric_difference().
>>>　-　>>> B
{8,　6,　7}
A
# Usando a função de diferença no B
{8,　6,　7}

>>> B.difference(A)

Diferença simétrica de conjunto

A diferença simétrica entre A e B é um conjunto de elementos que estão em A e B, mas não nos dois.

# 初始化 A 和 B
A = {1,　2,　3,　4,　5}
B = {4,　5,　6,　7,　8}
# Usando o operador ^
# Saída: {1,　2,　3,　6,　7,　8}
print(A ^ B)

Tente os seguintes exemplos no shell do Python.

# Usando a função symmetric_difference no A
>>> A.symmetric_difference(B)
{1,　2,　3,　6,　7,　8}
# Usando a função symmetric_difference no B
>>> B.symmetric_difference(A)
{1,　2,　3,　6,　7,　8}

Diferentes métodos de conjunto do Python

Existem muitos métodos de conjunto no Python, alguns dos quais já foram usados. Esta é uma lista de todos os métodos disponíveis para o objeto set.

Outras operações de conjunto

Teste de associado do conjunto

Podemos usar a palavra-chave in para testar se um item existe no conjunto.

# Inicializar my_set
my_set = set("apple")
# Verificar se "a" existe
# Saída: True
print('a' in my_set)
# Verificar se "p" existe
# Saída: False
print('p' not in my_set)

Percorrer o conjunto

Usando um loop for, podemos percorrer cada item do conjunto.

>>> for letter in set("apple"):
...　print(letter)
...　　　　
a
p
e
l

Conjunto e funções integradas

Funções integradas como all(), any(), enumerate(), len(), max(), min(), sort(), sum() são usadas frequentemente com set para executar diferentes tarefas.

Python Frozenset

O Frozenset é uma nova classe com características de conjunto, mas seus elementos não podem ser alterados após a atribuição. Tuples são listas imutáveis, enquanto os frozensets são conjuntos imutáveis.

Os conjuntos mutáveis não são hasháveis, portanto, não podem ser usados como chaves de dicionário. Por outro lado, o frozenset é hashável e pode ser usado como chave de dicionário.

Pode-se usar a funçãoFrozenset()CriaçãoFrozensets.

Este tipo de dados suporta métodos como copy(), difference(), intersection(), isdisjoint(), issubset(), issuperset(), symmetric_difference() e union(). Devido à imutabilidade, não há métodos para adicionar ou remover elementos.

# 初始化 A 和 B
A = frozenset([1,　2,　3,　4])
B = frozenset([3,　4,　5,　6])

Tente esses exemplos no shell do Python.

>>> A.isdisjoint(B)
False
>>> A.difference(B)
frozenset({1,　2)
>>> A | B
frozenset({1,　2,　3,　4,　5,　6)
>>> A.add(3)
...
AttributeError: objeto 'frozenset' não tem atributo 'add'