Empfohlene Unterrichtsinhalte als Vorbereitung für dieses Thema: 02-03, 04-01 (Listen, Dictionaries)
Mengen kennen Sie schon aus der Vorlesung “Mathematische Grundlagen der Computerlinguistik”. Mengen (englisch: Sets) ähneln in Python Listen, haben aber einige Eigenschaften, die sie von Listen unterscheiden:
Genau wie Listen sind Sets ebenfalls mutable, das bedeutet, sie können “in place” verändert werden. Durch die Art, wie Sets im Arbeitsspeicher angelegt werden, kann mit ihnen effizienter gearbeitet werden als mit Listen. *Wir verwenden also immer dann Sets, wenn die Sortierung und die Anzahl der Vorkommen einzelner Elemente keine Rolle spielen*.
set1 = {1,2,3,3,3} # Nur wohlunterschiedene Elemente
print(set1)
print("-----")
set1_anders = set1 # set1_anders zeigt auf den selben Wert wie set1
set1_anders.add(4) # Wir fügen dem Set etwas hinzu
print(set1)
print(set1_anders)
Da Sets unsortiert sind, gibt es auch keinen Index mit dem man auf einzelne Elemente zugreifen kann. Slicing ist auf Mengen deshalb ebenfalls nicht möglich.
set1 = {1,2,3,3,3}
print(set1[1])
print(set1[0:2])
Das Fehlen der Indexinformationen bei Mengen führt u.a. dazu, dass sie vom Python-Interpreter effizienter verarbeitet werden können als Listen.
Sets auf verschiedene Weise erzeugt werden:
set1 = set() # leere Menge erstellen...
for i in [1,2,3,3,4,4,5]:
print(i)
set1.add(i) # ... und nach und nach füllen
print("Set 1: " + str(set1))
set2 = set([1,2,3,3,4,4,5]) # Menge direkt beim Erstellen mit Elementen füllen
print("Set 2: " + str(set2))
set3 = {1,2,3,3,4,4,5} # Keine Verwechslungsgefahr mit Dictionarys:
# Sets haben keine Values, nur Keys
print("Set 3: " + str(set3))
Der Unterschied zwischen set2 und set3 ist, dass set2 mit Hilfe eines
Funktionsaufrufs erzeugt wurde. Wir erkennen Funktionen inzwischen an
den runden Klammern: set(), analog zu den schon bekannten Funktionen
str() oder bool().
Die dritte Menge set3 dagegen wurde direkt mithilfe einer bestimmten Art von Klammern als Menge erstellt; analog zu den Datentypen, die wir schon länger kennen,
z.B. Listen (dort verwenden wir eckige Klammern, hier sind es geschweifte
Klammern).
Wie immer sollten wir auch beim Erstellen von Mengen sollten wir immer darauf achten, dass unser Code auch das tut was er soll:
set4 = set("This is the boss, and I'm sick of waiting")
print(set4)
Hier wird durch die set()-Funktion das String-Argument in einzelne Zeichen aufgesplittet; diese werden dann in die Menge aufgenommen.
set5 = {}
print(type(set5))
Wir können mit Hilfe der geschweiften Klammern keine leere Menge erstellen. Leere geschweifte Klammern {} werden vom Pythoninterpreter immer als Dictionary interpretiert.
set6 = set("This is the boss, and I'm sick of waiting".split())
print(set6)
| Operation | Bedeutung |
|---|---|
len(s) |
Anzahl der Elemente in s |
s.add(e) |
Füge dem Set s das Element e hinzu |
s1.update(s2) |
Ergänze s1 um alle Elemente aus s2 |
s1.intersection(s2) oder s1 & s2 |
Erzeuge die Schnittmenge von s1 und s2 |
s1.union(s2) oder s1 | s2 |
Erzeuge die Vereinigungsmenge von s1 und s2 |
s1.difference(s2) oder s1 - s2 |
Erzeuge die Differenzmenge von s1 und s2 |
s1.issubset(s2) |
True, wenn s1 eine Teilmenge von s2 ist |
e in s |
True, wenn das Element e in s enthalten ist; sonst False |
s.discard(e) |
Entferne das Element e aus s, falls es enthalten ist |
Wir haben gelernt