Тип Set: множества

• Можно добавлять элементы в множество и удалять их: set — изменяемая коллекция.
  Если насыпать горсть пшеницы в плошку — можно высыпать часть зёрен, а можно добавить сколько угодно (в отличие от плошки, элементы в set не посыпятся через край).
• Множество — неупорядоченная коллекция, к элементам нельзя обратиться по индексам или автоматически вывести их по порядку.
  Какое из зёрен в плошке будет первым, а какое — последним? Да никакое! Обратиться к зёрнам по индексам не получится.
• Изменить отдельный элемент в множестве нельзя: элементами множества могут быть только неизменяемые объекты (числа, строки, кортежи и прочие хешируемые объекты).
  Тут метафора с зёрнами даёт сбой, придётся обойтись без неё.
• Элементы множества должны быть уникальны. Добавить в множество элемент со значением, которое уже есть в этом множестве, не получится; однако и ошибки это не вызовет.
  Нет двух одинаковых зёрен; каждое из них уникально.
  Неупорядоченные коллекции хранят элементы так, что невозможно определить, какой элемент первый, какой последний, а какой, к примеру, восьмой. Даже при выводе в цикле неупорядоченная коллекция будет возвращать свои элементы в разном порядке.

• удобство исключения дубликатов, например, при добавлении элементов к множеству;
• возможность выполнения математических операций над множествами — вычисление пересечения и разности множеств.

Создание объекта set

Скопировать кодPYTHON
# Литеральное объявление множества
movie_ratings_set = {5.0, 4.1, 4.3, 4.7, 4.7, 3.8}
print(movie_ratings_set)
# Вывод в консоль: {5.0, 4.3, 3.8, 4.1, 4.7}
# Порядок элементов не соответствует литералу. 

print(type(movie_ratings_set))
# Вывод в консоль: <class 'set'>

movie_ratings = [5.0, 4.1, 4.3, 4.7, 4.7, 3.8]
# Объявление множества через функцию set()
movie_ratings_set = set(movie_ratings)
print(movie_ratings_set)
# Вывод в консоль: {5.0, 4.3, 3.8, 4.1, 4.7}
# Элементов получилось меньше, чем в исходном списке: неуникальные значения удалены.
# Порядок элементов не соответствует исходному списку. 

print(type(movie_ratings_set))
# Вывод в консоль: <class 'set'> 

Скопировать кодPYTHON
empty_set = set()
print(empty_set)
# Вывод в терминал: set()
print(type(empty_set))
# Вывод в терминал: <class 'set'>

empty_set = {}
print(type(empty_set))
# Вывод в терминал: <class 'dict'> 

Уникальность элементов множества

Скопировать кодPYTHON
movies = ['Матрица', 'Сеть', 'Хакеры', 'Трон', 'Тихушники', 'Сеть', 'Трон']
uniq_movies = set(movies)
print(uniq_movies)
# Вывод в терминал: {'Сеть', 'Матрица', 'Тихушники', 'Хакеры', 'Трон'}
# Дублирующиеся названия удалены! 

Элемент множества — хешируемый объект

Скопировать кодPYTHON
# Литерально объявим set, элементами которого будут списки
movies = ['Матрица', 'Сеть', 'Хакеры', 'Трон',]
movie_ratings = [4.7, 5.0, 4.3, 3.8]
movies_set = {movies, movie_ratings}
print(movies)
# Вывод в терминал: TypeError: unhashable type: 'list'
# Ничего не вышло: элементами множества могут быть только хешируемые объекты. 

• Множество, созданное из словаря, будет содержать только ключи исходного словаря. Ключи словаря — всегда неизменяемые объекты, потому проблем не возникнет.
• Из списка множество будет создано лишь в том случае, если элементы списка — неизменяемые объекты.

Скопировать кодPYTHON
# Создаём словарь: коллекцию, каждый элемент которой состоит из пары "ключ:значение"
# Ключами словаря могут быть только хешируемые объекты.
# Каждый ключ в словаре - уникален
movie_info = {'Матрица': 4.5, 'Трон': 4.8}

# В set() передан словарь
movie_names = set(movie_info)
print(movie_names)
# Вывод в терминал: {'Трон', 'Матрица'}
# В результате получилось множество,
# состоящее из ключей исходного словаря

# В set() передан список элементов типа float
movie_ratings = [5.0, 4.1, 4.3, 4.7, 4.7, 3.8]
movie_ratings_set = set(movie_ratings)
# Множество успешно создано
print(movie_ratings_set)
# Вывод в терминал: {5.0, 4.3, 3.8, 4.1, 4.7}

# Один из элементов исходного списка - список (нехешируемый объект)
movie_ratings = [5.0, 4.1, [4.3, 4.7], 4.7, 3.8]
# При преобразовании исходного списка в множество
# программа выдаст ошибку:
movie_ratings_set = set(movie_ratings)
print(movie_ratings_set)
# Вывод в терминал: TypeError: unhashable type: 'list' 

Работа с множествами

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
lera_toys = {'скакалка', 'кукла', 'кубики', 'юла'} 

Принадлежность объекта множеству

Добавление элемента

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
print(id(maxim_toys))
# Вывод в терминал: 33482552

maxim_toys.add('самолётик')
# Проверим что элемент добавлен к исходному множеству
print(id(maxim_toys))
# Вывод в терминал: 33482552
print(maxim_toys)
# Вывод в терминал:{'скакалка', 'машинка', 'самолетик', 'пистолетик', 'кубики'}

# Попробуем добавить ещё кубики в множество:
maxim_toys.add('кубики')
print(maxim_toys)
# Вывод в терминал:{'скакалка', 'машинка', 'самолетик', 'пистолетик', 'кубики'}
# Новый элемент в множестве не появился. 

Удаление элемента множества

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}

# Удаление существующего элемента
maxim_toys.remove('кубики')
print(maxim_toys)
# Вывод в терминал: {'машинка', 'скакалка', 'пистолетик'}

maxim_toys.discard('машинка')
print(maxim_toys)
# Вывод в терминал: {'скакалка', 'пистолетик'}

# Удаление несуществующих элемента
maxim_toys.discard('кукла')
print(maxim_toys)
# Вывод в терминал: {'скакалка', 'пистолетик'}

maxim_toys.remove('кукла')
print(maxim_toys)
# Вывод в терминал: KeyError: 'кукла' 

Очистка множества

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
maxim_toys.clear()
print(maxim_toys)
# Вывод в терминал: set() 

Операции над множествами

Пересечение

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
lera_toys = {'скакалка', 'кукла', 'кубики', 'юла'}

# Создаём множество, элементы которого есть в первом И (&) во втором множестве:
overlap = maxim_toys & lera_toys
print(overlap)
# Вывод в терминал: {'кубики', 'скакалка'} 

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
lera_toys = {'скакалка', 'кукла', 'кубики', 'юла'}

overlap = maxim_toys.intersection(lera_toys)
print(overlap)
# Вывод в терминал: {'кубики', 'скакалка'} 

Объединение

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
lera_toys = {'скакалка', 'кукла', 'кубики', 'юла'}

# Создаём множество, элементы которого есть в первом ИЛИ (|) во втором множестве:
unite = maxim_toys | lera_toys
print(unite)
# Вывод в терминал: {'кубики', 'кукла', 'скакалка', 'юла', 'машинка', 'пистолетик'} 

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
lera_toys = {'скакалка', 'кукла', 'кубики', 'юла'}

unite = maxim_toys.union(lera_toys)
print(unite)
# Вывод в терминал: {'кубики', 'кукла', 'скакалка', 'юла', 'машинка', 'пистолетик'} 

Разность

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
lera_toys = {'скакалка', 'кукла', 'кубики', 'юла'}

# Создаём множество, элементы которого есть в первом множестве и отсутствуют во втором:
diff = maxim_toys - lera_toys
print(diff)
# Вывод в терминал: {'машинка', 'пистолетик'} 

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
lera_toys = {'скакалка', 'кукла', 'кубики', 'юла'}

diff = maxim_toys.difference(lera_toys)
print(diff)
# Вывод в терминал: {'машинка', 'пистолетик'} 

Симметрическая разность

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
lera_toys = {'скакалка', 'кукла', 'кубики', 'юла'}

sym_diff = maxim_toys ^ lera_toys
print(sym_diff)
# Вывод в терминал: {'машинка', 'пистолетик', 'юла', 'кукла'} 

Скопировать кодPYTHON
maxim_toys = {'машинка', 'скакалка', 'кубики', 'пистолетик'}
lera_toys = {'скакалка', 'кукла', 'кубики', 'юла'}

# Создаём множество, состоящее из элементов обоих множеств, 
# с исключением пересекающихся:
sym_diff = maxim_toys.symmetric_difference(lera_toys)
print(sym_diff)
# Вывод в терминал: {'машинка', 'пистолетик', 'юла', 'кукла'}