المجموعات set في بايثون
المجموعة (set) هي مجموعة من الكائنات غير المرتّبة وغير المكرّرة وغير القابلة للتعديل (immutable). تستخدم المجموعات عادة لاختبار وجود العناصر وللتخلص من المدخلات المكرّرة.
تدعم كائنات المجموعات العمليات الرياضية مثل الاتحاد (union)، التقاطع (intersection)، الاختلاف (difference)، والاختلاف المتناظر (symmetric difference) (راجع عمليات المجموعات في بايثون).
إنشاء مجموعة جديدة
تستخدم الأقواس المعقوفة {} أو الدالة set() لإنشاء مجموعة جديدة:
>>> basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}
>>> print(basket) # تحذف اللغة العناصر المكررة
{'orange', 'banana', 'pear', 'apple'}
>>> 'orange' in basket # اختبار سريع لوجود عنصر ما ضمن المجموعة
True
>>> 'crabgrass' in basket
False
>>> a = set('abracadabra')
>>> b = set('alacazam')
>>> a # الأحرف غير المكرّرة في المجموعة
{'a', 'r', 'b', 'c', 'd'}
ملاحظة: لإنشاء مجموعة فارغة يجب استخدام الدالة set() ولا يمكن استخدام الصيغة {} لأنّها تنشئ قاموسًا فارغًا.
تنطبق قواعد عدم التغيير الخاصة بمفاتيح القواميس على عناصر المجموعة. تخضع الأرقام للقواعد الطبيعية الخاصة بعمليات المقارنة بين الأرقام، فلو كان هناك رقمان تُظهر المقارنة بينهما أنّهما متساويان (مثل 1 و 1.0) فيمكن حينئذ لواحد منهما فقط أن يكون موجودًا في المجموعة.
على الرغم من أنّ عناصر المجموعة يجب أن تكون من الأنواع غير القابلة للتعديل؛ إلا أنّ المجموعة بحدّ ذاتها قابلة للتعديل، مثال:
>>> basket = {'apple', 'orange', 'banana'}
>>> basket.add('strawberry')
>>> basket
{'strawberry', 'banana', 'apple', 'orange'}
Set comprehensios
تدعم بايثون set comprehensions بطريقة تشبه list comprehensions:
>>> a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
>>> a
{'r', 'd'}
المجموعات المجمدة (frozenset)
المجموعات الجامدة هي مجموعات غير قابلة للتعديل (immutable) ويمكن إنشاؤها باستخدام الدالة الداخلية frozenset():
>>> coord = frozenset('xyz')
>>> coord
frozenset({'y', 'z', 'x'})
لما كانت المجموعات الجامدة غير قابلة للتعديل وقابلة للتقطيع (hashable) فبالإمكان استخدامها كعناصر لمجموعات أخرى، أو كمفاتيح في القواميس.
الدّالة set()
إضافة إلى استخدامها لإنشاء مجموعة فارغة، تُستخدم الدّالة set() كذلك لتحويل كائن قابل للتّكرار إلى مجموعة كما يلي:
>>> set([1, 2, 3]) # تحويل قائمة إلى مجموعة
{1, 2, 3}
>>> set((1, 2, 3)) # تحويل صفّ إلى مجموعة
{1, 2, 3}
>>> set('ABCD') # تحويل سلسلة نصيّة إلى مجموعة
{'A', 'B', 'C', 'D'}
>>> set(range(1, 10)) # تحويل كائن مجال إلى مجموعة
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
المقارنة بين المجموعات
يدعم كلا نوعي المجموعات المقارنة بين مجموعة وأخرى.
تكون المجموعتان متساويتين إذا -وفقط إذا- كان كل عنصر في المجموعة الأولى موجودًا في المجموعة الثانية، بمعنى أنّ كل مجموعة هي مجموعة فرعية (subset) للأخرى.
تكون المجموعة أصغر من الأخرى إذا -وفقط إذا- كانت المجموعة الأولى مجموعة فرعية صحيحة للمجموعة الثانية، بمعنى أنّ تكون مجموعة فرعية وليست مساوية لها.
تكون المجموعة أكبر من الأخرى إذا -وفقط إذا- كانت المجموعة الأولى مجموعة حاوية (superset) صحيحة للمجموعة الثانية، بمعنى أنّ تكون مجموعة حاوية وليست مساوية لها.
الدوال التابعة للكائن set
ملاحظة: تدعم المجموعات والمجموعات المجمدة الدوال التالية.
set.len()
تعيد الدالة عدد العناصر في المجموعة.
set.isdisjoint()
تتحقّق الدالة من وجود عناصر مشتركة مع مجموعة أخرى.
set.issubset()
تتحقّق الدالة من وجود عناصر المجموعة الأصلية كلّها في مجموعة أخرى. يؤدّي العامل <= الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.issuperset()
تتحقّق الدالة من وجود عناصر المجموعة الثانية كلّها في المجموعة الأصلية. يؤدّي العامل >= الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.union()
تدمج الدالة عناصر المجموعة الأصلية مع جميع عناصر المجموعة أو المجموعات الأخرى الممررة إلى الدالة. يؤدي العامل (|) الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.intersection()
تعيد الدالة العناصر المشتركة (التقاطع) بين المجموعة الأصلية وجميع عناصر المجموعة أو المجموعات الأخرى الممررة إلى الدالة. يؤدي العامل (&) الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.difference()
تعيد الدالة العناصر غير المشتركة بين المجموعة الأصلية وجميع عناصر المجموعة أو المجموعات الأخرى الممررة إلى الدالة. يؤدي العامل (-) الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.symmetric_difference()
تعيد الدالة العناصر الموجودة في المجموعة الأصلية والمجموعة الأخرى الممررة إلى الدالة ولكن ليس في كليهما. يؤدي العامل (^) الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.copy()
تؤدي الدالة عملية نسخ سطحية (shallow copy) للمجموعة.
ملاحظة: الدوال التالية مدعومة من قبل المجموعات حصرًا.
set.update()
تُحدّث الدالة المجموعة الأصلية بعد دمج عناصرها مع جميع عناصر المجموعة أو المجموعات الأخرى الممررة إلى الدالة. يؤدي العامل (=|) الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.intersection_update()
تحدّث الدالة المجموعة الأصلية بإضافة العناصر المشتركة (التقاطع) بينها وبين المجموعة أو المجموعات الأخرى الممررة إلى الدالة. يؤدي العامل (&=) الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.difference_update()
تحدّث الدالة المجموعة الأصلية وذلك بحذف العناصر الموجودة في المجموعة أو المجموعات الأخرى الممررة إلى الدالة. يؤدي العامل (-=) الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.symmetric_difference_update()
تحدّث الدالة المجموعة الأصلية بالإبقاء على العناصر الموجودة في المجموعة الأصلية والمجموعة الأخرى الممررة إلى الدالة ولكن ليس في كليهما. يؤدي العامل (^=) الوظيفة نفسها عند استخدامه مع المجموعات.
set.add()
تضيف الدالة عنصرًا واحدًا إلى المجموعة.
set.remove()
تحذف الدالة عنصرًا واحدًا من المجموعة.
set.discard()
تحذف الدالة عنصرًا واحدًا من المجموعة إن كان موجودًا فيها.
set.pop()
تحذف الدالة العنصر الأول من المجموعة.
set.clear()
تحذف الدالة جميع عناصر المجموعة.
مصادر
- صفحة Data Structures في توثيق بايثون الرسمي.