#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# # 集合

# 之前看到的列表和字符串都是一种有序序列，而集合是一种无序的序列。
# 
# 因为集合是无序的，所以当集合中存在两个同样的元素的时候，Python只会保存其中的一个（唯一性）；同时为了确保其中不包含同样的元素，集合中放入的元素只能是不可变的对象（确定性）。

# ## 集合生成

# 可以用`set()`函数来显示的生成空集合：

# In[1]:


a = set()


# In[2]:


type(a)


# 也可以使用一个列表来初始化一个集合：

# In[3]:


a = set([1, 2, 3, 1])


# In[4]:


a


# 集合会自动去除重复元素 1。
# 
# 集合中的元素是用大括号{}包含起来的，这意味着可以用{}的形式来创建集合：

# In[5]:


a = {1, 2, 3, 1}


# In[6]:


a


# 创建空集合的时候只能用`set()`函数来创建，因为在Python中`{}`创建的是一个空的字典：

# In[7]:


s = {}


# In[8]:


type(s)


# ## 集合操作

# In[9]:


a = {1, 2, 3, 4}


# In[10]:


b = {3, 4, 5, 6}


# 两个集合的并，返回包含两个集合所有元素的集合（去除重复）。可以用方法 `a.union(b)` 或者操作 `a | b` 实现：

# In[11]:


a.union(b)


# In[12]:


a | b


# 两个集合的交，返回包含两个集合共有元素的集合。可以用方法 `a.intersection(b)` 或者操作 `a & b` 实现：

# In[13]:


a.intersection(b)


# In[14]:


a & b


# In[15]:


b & a


# a 和 b 的差集，返回只在 a 不在 b 的元素组成的集合。可以用方法 `a.difference(b)` 或者操作 `a - b` 实现:

# In[16]:


a - b


# In[17]:


b - a


# In[18]:


a.difference(b)


# In[19]:


b.difference(a)


# a 和b 的对称差集，返回在 a 或在 b 中，但是不同时在 a 和 b 中的元素组成的集合。可以用方法 `a.symmetric_difference(b)` 或者操作 `a ^ b` 实现（异或操作符）：

# In[20]:


a.symmetric_difference(b)


# In[21]:


b.symmetric_difference(a)


# In[22]:


b ^ a


# In[23]:


a ^ b


# ## 包含关系

# In[24]:


a = {1, 2, 3}


# In[25]:


b = {1, 2}


# `.issubset()` 方法或者`b <= a`判断子集：

# In[26]:


b.issubset(a)


# In[27]:


b <= a


# 与之对应，也可以用`.issuperset()`方法或者`a >= b`来判断：

# In[28]:


a.issuperset(b)


# In[29]:


a >= b


# 操作符可以用来判断真子集：

# In[30]:


b > a


# In[31]:


a > b


# ## 集合方法

# `.add()`方法添加单个元素：

# In[32]:


t = {1, 2, 3}


# In[33]:


t.add(5)


# In[34]:


t


# 如果添加的是已有元素，集合不改变：

# In[35]:


t.add(3)


# In[36]:


t


# `.update()`方法更新多个元素：

# In[37]:


t.update([5, 6, 7])


# In[38]:


t


# ## 不可变集合
# 
# 对应于元组与列表的关系，对于集合，Python提供了一种叫做不可变集合的数据结构。
# 
# 不可变集合使用frozenset()函数来进行创建：

# In[39]:


s = frozenset([1, 2, 3, 'a', 1])


# In[40]:


s


# 与集合不同的是，不可变集合一旦创建就不可以改变。
# 
# 不可变集合的一个主要应用是用来作为字典的键。例如，用一个字典来记录两个城市之间的距离：

# In[41]:


flight_distance = {}
city_pair = frozenset(['Los Angeles', 'New York'])
flight_distance[city_pair] = 2498
flight_distance[frozenset(['Austin', 'Los Angeles'])] = 1233
flight_distance[frozenset(['Austin', 'New York'])] = 1515
flight_distance


# 由于集合不分顺序，所以不同顺序不会影响查阅结果：

# In[42]:


flight_distance[frozenset(['New York','Austin'])]


# In[43]:


flight_distance[frozenset(['Austin','New York'])]


# In[ ]: