前言
 

着手开始写的时候就一直有一个画面在脑子中出现：小猪佩奇第N级，猪爸爸拿出来一本《混凝土的故事》，打开书的时候说道：混凝土是由砂子、水、水泥组成的，结果其他人都睡着了。于是，我在想，要是给土木人讲：python万法皆对象，对象类型有：
 

• 数字:int,long,float,complex,bool
• 字符:str,unicod
• 列表:list
• 字典:dict
• 元组:tuple
• 文件:file
• 其他类型:集合（set）,冻结集合(frozenset)，类类型等。

是不是也有人睡着？相反，如果我直接说砂子、水泥、钢筋、混凝土，是不是觉得亲切？所以接下来将会从一砖一瓦的建筑材料说Python。
万法皆对象：在基建领域，你所看到的构筑物就是有以上提到的基础建材组成；在Python领域对象类型就可以看做基础建筑材料，然后由不同的施工工艺产生不同的单体模块或构造物。例如：一个函数（施工工艺）所包含的参数（基础建材），形成一个伪代码。

伪代码
#围墙条形基础开挖
变量类型：铲子、䦆头、羊角碾、块石、砖头、水泥、混凝土
#工艺流程：
开挖条形基坑
夯实基础
抛填块片石
混凝土填充找平
砌砖
#以上即为面向过程编程，下面先说说数字类型。

真代码
 

集合

之前看到的列表和字符串都是一种有序序列，而集合 set 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：

a = set()
type(a)
set

也可以使用一个列表来初始化一个集合：

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

集合会自动去除重复元素 1。

可以看到，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：

a = {1, 2, 3, 1}
a
{1, 2, 3}

但是创建空集合的时候只能用set来创建，因为在Python中{}创建的是一个空的字典：

s = {}
type(s)
dict

集合操作

假设有这样两个集合：

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}

并

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。

a.union(b)
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
b.union(a)
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
a | b
{1, 2, 3, 4, 5, 6}

交

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。

a.intersection(b)
{3, 4}
b.intersection(a)
{3, 4}
a & b
{3, 4}
print(a & b)
set([3, 4])

注意：一般使用print打印set的结果与表示方法并不一致。

差

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。

a.difference(b)
{1, 2}
a - b
{1, 2}

注意，a - b 与 b - a并不一样，b - a 返回的是返回 b 不在 a 的元素组成的集合：

b.difference(a)
{5, 6}
b - a
{5, 6}

对称差

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）。

a.symmetric_difference(b)
{1, 2, 5, 6}
b.symmetric_difference(a)
{1, 2, 5, 6}
a ^ b
{1, 2, 5, 6}

包含关系

假设现在有这样两个集合：

a = {1, 2, 3}
b = {1, 2}

要判断 b 是不是 a 的子集，可以用 b.issubset(a) 方法，或者更简单的用操作 b <= a ：

b.issubset(a)
True
b <= a
True

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

a.issuperset(b)
True
a >= b
True

方法只能用来测试子集，但是操作符可以用来判断真子集：

a <= a
True

自己不是自己的真子集：

a < a
False

集合方法

add 方法向集合添加单个元素

跟列表的 append 方法类似，用来向集合添加单个元素。

s.add(a)

将元素 a 加入集合 s 中。

t = {1, 2, 3}
t.add(5)
t
{1, 2, 3, 5}

如果添加的是已有元素，集合不改变：

t.add(3)
t
{1, 2, 3, 5}

update 方法向集合添加多个元素

跟列表的extend方法类似，用来向集合添加多个元素。

s.update(seq)

将seq中的元素添加到s中。

t.update([5, 6, 7])
t
{1, 2, 3, 5, 6, 7}

remove 方法移除单个元素

s.remove(ob)

从集合s中移除元素ob，如果不存在会报错。

t.remove(1)
t
{2, 3, 5, 6, 7}
t.remove(10)
---------------------------------------------------------------------------

KeyError                                  Traceback (most recent call last)

<ipython-input-31-3bc25c5e1ff4> in <module>()
----> 1 t.remove(10)


KeyError: 10

pop方法弹出元素

由于集合没有顺序，不能像列表一样按照位置弹出元素，所以pop 方法删除并返回集合中任意一个元素，如果集合中没有元素会报错。

t.pop()
{3, 5, 6, 7}
print(t)
set([3, 5, 6, 7])
s = set()
# 报错
s.pop()
---------------------------------------------------------------------------

KeyError                                  Traceback (most recent call last)

<ipython-input-34-9f9e06c962e6> in <module>()
      1 s = set()
      2 # 报错
----> 3 s.pop()


KeyError: 'pop from an empty set'

discard 方法

作用与 remove 一样，但是当元素在集合中不存在的时候不会报错。

t.discard(3)
t
{5, 6, 7}

不存在的元素不会报错：

t.discard(20)
t
{5, 6, 7}

difference_update方法

a.difference_update(b)

从a中去除所有属于b的元素：

土木狗的视角：集合大体上是列表+字典+元组的变种！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）。这个特性往往可以用在处理列表的重复数据，比如一个含有重复数据的listA，可以通过list(set(listA))进行强制转换类型，进而实现去重。

课后作业（可选）
按上一节运行自己的项目，新建一个*.ipynb文件，将上面代码敲入运行。