Множество set в Python хранит уникальные хешируемые элементы и подходит для сравнения наборов. Если есть участники двух занятий, a & b найдёт тех, кто был на обоих, a | b — на любом из двух, а a - b — только на первом. Позиции элементов и порядок добавления множество не сохраняет.
Для предсказуемого вывода используется sorted: это сортировка результата для показа, а не свойство самого множества.
Как создать множество: set(), фигурные скобки и пустой набор
Непустое множество создаётся перечислением элементов в фигурных скобках. set(iterable) собирает множество из строки, списка или другого итерируемого объекта:
attendees = {101, 102, 103}
from_list = set([101, 102, 101, 103])
empty_set = set()
empty_dict = {}
print(attendees == from_list)
print(len(from_list))
print(type(empty_set).__name__)
print(type(empty_dict).__name__)True
3
set
dictПустое множество — set(). Запись {} создаёт словарь. Повтор 101 из списка не увеличивает размер множества. Создание множеств и проверка вхождения показаны в учебнике Python.
Строка тоже перебирается по элементам. set("abac") содержит отдельные символы a, b, c; для множества из одной строки нужна запись {"abac"}. set(user_id) разобьёт строковый идентификатор на символы.
Пересечение, объединение и разность множеств
На первое занятие пришли 101, 102, 103, на второе — 102, 103, 104. Сравним списки посещений:
first = {101, 102, 103}
second = {102, 103, 104}
print("Оба занятия:", sorted(first & second))
print("Хотя бы одно:", sorted(first | second))
print("Только первое:", sorted(first - second))
print("Только второе:", sorted(second - first))
print("Ровно одно:", sorted(first ^ second))Оба занятия: [102, 103]
Хотя бы одно: [101, 102, 103, 104]
Только первое: [101]
Только второе: [104]
Ровно одно: [101, 104]Разность зависит от порядка: first - second и second - first отвечают на разные вопросы. Симметрическая разность ^ собирает обе такие группы и исключает общих участников.
Два набора посещений — три ответа
102 и 103. Разность a - b оставляет только 101; участник 104 в исходное a не входит.У операторов есть методы с теми же результатами:
| Задача | Оператор | Метод |
|---|---|---|
| Пересечение | a & b | a.intersection(b) |
| Объединение | a | b | a.union(b) |
| Разность | a - b | a.difference(b) |
| Симметрическая разность | a ^ b | a.symmetric_difference(b) |
Операторы в таблице ожидают множества с обеих сторон, а методы принимают и другие итерируемые объекты. Например, first.intersection([102, 104]) работает без отдельного set(...). Все эти варианты создают результат, сохраняя исходное first. Различие методов и операторов описано в справочнике set.
Проверка вхождения, подмножества и отсутствия общих элементов
in проверяет отдельного участника. Оператор <= проверяет, целиком ли один набор входит в другой:
registered = {101, 102, 103, 104}
attended = {101, 103}
waiting = {105, 106}
print(102 in registered)
print(102 not in attended)
print(attended <= registered)
print(attended < registered)
print(attended.isdisjoint(waiting))True
True
True
True
TrueВ этом примере все пришедшие были зарегистрированы. < означает строгое подмножество: в registered есть и другие участники. Для равных наборов a <= a истинно, а a < a ложно.
isdisjoint отвечает, нет ли общих элементов. Здесь никто из пришедших не находится в листе ожидания. Если требуется лишь ответ «да/нет», этот вызов выражает задачу без создания отдельного пересечения.
add, update, discard и remove: как менять set
add добавляет один элемент, update — элементы из переданного набора. Повторное добавление уже присутствующего идентификатора ничего не меняет:
attendees = {101}
attendees.add(102)
attendees.add(102)
attendees.update([103, 104])
attendees.discard(999)
attendees.remove(104)
print(sorted(attendees))
try:
attendees.remove(999)
except KeyError:
print("Участник 999 отсутствует")[101, 102, 103]
Участник 999 отсутствуетdiscard подходит, когда отсутствие элемента допустимо. remove поднимает KeyError, если элемента нет: так потерянная запись не останется незамеченной. Оба метода меняют множество и возвращают None, поэтому запись attendees = attendees.add(105) затрёт ссылку на набор.
Для изменения сразу по правилу есть intersection_update, difference_update и операторы &=, -=. Например, attendees -= {101} удалит 101 из того же объекта. Если исходный набор ещё нужен, возьми выражение remaining = attendees - {101}.
Метод pop() удаляет произвольный элемент. Для очереди «первый пришёл — первый вышел» он не подходит: у множества нет первого элемента по времени добавления.
Какие элементы допустимы и зачем нужен frozenset
Элемент множества должен быть хешируемым: его хеш стабилен, а равные объекты дают одинаковый хеш. Числа и строки подходят. Список и словарь не подходят; кортеж подходит, только если хешируемы все его элементы. Это правило определено в глоссарии Python.
groups = set()
groups.add((101, 102))
try:
groups.add([103, 104])
except TypeError:
print("Список нельзя сделать элементом set")
group = frozenset({103, 104})
groups.add(group)
print(group in groups)
print(group == frozenset({104, 103}))Список нельзя сделать элементом set
True
Truefrozenset — неизменяемое множество. Его удобно использовать как ключ словаря или элемент другого множества. В примере группа участников не зависит от порядка перечисления: {103, 104} и {104, 103} описывают одну группу. Кортежи (103, 104) и (104, 103), напротив, были бы разными.
В Python 1, 1.0 и True равны и имеют согласованные хеши, поэтому len({1, 1.0, True}) даёт 1. Требования к равенству и хешу описаны в модели данных. При сборе идентификаторов из чужого JSON проверяй типы до преобразования в множество, иначе ошибочный True может совпасть с идентификатором 1.
Самопроверка на двух наборах участников
Этот блок проверяет все четыре операции, пустое пересечение и сохранность входных данных. Он запускается без файлов и дополнительных пакетов:
first = {101, 102, 103}
second = {102, 103, 104}
assert first & second == {102, 103}
assert first | second == {101, 102, 103, 104}
assert first - second == {101}
assert second - first == {104}
assert first ^ second == {101, 104}
assert first & set() == set()
assert first - first == set()
assert first == {101, 102, 103}
assert second == {102, 103, 104}
first.discard(999)
assert first == {101, 102, 103}
assert len({1, 1.0, True}) == 1
print("Операции и граничные случаи проверены")Операции и граничные случаи провереныДобавь в second идентификатор 105. До запуска предскажи, какие результаты изменятся: пересечение и first - second должны остаться прежними, объединение и симметрическая разность получат новый элемент.
Если задача состоит в удалении повторов с сохранением порядка, одного set недостаточно: используй разбор стабильной дедупликации. Когда нужна позиция элемента или повторяющиеся записи, подходящей структурой останется список.