نادل التموين

إن المجموعة هي تجميعة قابلة للتعديل و_غير مرتبة_ من الكائنات القابلة للتجزئة. يجب أن تكون عناصر المجموعة متميزة، فلا يُسمح بالعناصر المكررة. ويمكنها أن تحمل أنواع بيانات مختلفة متعددة، وحتى بنى متداخلة مثل tuple من tuples، طالما أن جميع العناصر قابلة للتجزئة. وللمجموعات أيضًا نسخة غير قابلة للتعديل هي frozensets.

يُكثر استخدام المجموعات لإزالة التكرارات بسرعة من بنى بيانات أخرى أو من تجميعات العناصر. وتُستخدم أيضًا لإجراء مقارنات فعّالة عندما لا تكون هناك حاجة إلى التسلسل أو تتبع التكرارات.

ومثل أنواع التجميعات الأخرى (القواميس، والمصفوفات، والصفوف)، تدعم sets ما يلي:

• التكرار عبر for item in <set>
• التحقق من العضوية عبر in وnot in،
• حساب الطول عبر len()، و
• النسخ السطحي عبر copy()

ولا تدعم sets ما يلي:

• الفهرسة من أي نوع
• الترتيب عبر الفرز أو الإدراج
• التقطيع
• الدمج عبر +

التحقق من العضوية في set له تعقيد زمني ثابت (في المتوسط)، بخلاف التحقق من العضوية في list أو string، حيث ينمو التعقيد الزمني مع زيادة طول البيانات. وكذلك الطرق مثل <set>.union() أو <set>.intersection() أو <set>.difference() لها تعقيد زمني ثابت (في المتوسط).

المجموعات الحرفية

يمكن إدخال set مباشرةً كـ_مجموعة حرفية_ باستخدام الأقواس المعقوفة {} وفواصل بين العناصر. وتُحذف العناصر المكررة بصمت:

>>> one_element = {'➕'}
{'➕'}

>>> multiple_elements = {'➕', '🔻', '🔹', '🔆'}
{'➕', '🔻', '🔹', '🔆'}

>>> multiple_duplicates =  {'Hello!', 'Hello!', 'Hello!', 
                            '¡Hola!','Привіт!', 'こんにちは！', 
                            '¡Hola!','Привіт!', 'こんにちは！'}
{'こんにちは！', '¡Hola!', 'Hello!', 'Привіт!'}

تستخدم المجموعات الحرفية الأقواس المعقوفة نفسها التي تستخدمها قيم dict الحرفية، ما يعني أنك تحتاج إلى استخدام set() لإنشاء set فارغة.

دالة بناء المجموعة

يمكن استخدام set() (دالة البناء لصنف set) مع أي iterable يُمرَّر كوسيط. يتم المرور على عناصر iterable وإضافتها إلى set واحدًا واحدًا. لا يُحتفظ بترتيب العناصر، وتُحذف التكرارات بصمت:

# To create an empty set, the constructor must be used.
>>> no_elements = set()
set()

# The tuple is unpacked & each element is added.  
# Duplicates are removed.
>>> elements_from_tuple = set(("Parrot", "Bird", 
                               334782, "Bird", "Parrot"))
{334782, 'Bird', 'Parrot'}

# The list is unpacked & each element is added.
# Duplicates are removed.
>>> elements_from_list = set([2, 3, 2, 3, 3, 3, 5, 
                              7, 11, 7, 11, 13, 13])
{2, 3, 5, 7, 11, 13}

أخطاء شائعة عند إنشاء المجموعات

نظرًا لسلوكه في "التفريغ"، قد يكون استخدام set() مع سلسلة نصية مفاجئًا:

# String elements (Unicode code points) are 
# iterated through and added *individually*.
>>> elements_string = set("Timbuktu")
{'T', 'b', 'i', 'k', 'm', 't', 'u'}

# Unicode separators and positioning code points 
# are also added *individually*.
>>> multiple_code_points_string = set('अभ्यास')
{'अ', 'भ', 'य', 'स', 'ा', '्'}

يمكن للمجموعات أن تحمل أنواع بيانات مختلفة وأنواعًا متداخلة، لكن يجب أن تكون جميع عناصر set قابلة للتجزئة:

# Attempting to use a list for a set member throws a TypeError
>>> lists_as_elements = {['🌈','💦'], 
                        ['☁️','⭐️','🌍'], 
                        ['⛵️', '🚲', '🚀']}

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'


# Standard sets are mutable, so they cannot be hashed.
>>> sets_as_elements = {{'🌈','💦'}, 
                        {'☁️','⭐️','🌍'}, 
                        {'⛵️', '🚲', '🚀'}}

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'set'

العمل مع المجموعات

للمجموعات طرق تحاكي عمومًا عمليات المجموعات الرياضية. لمعظم هذه الطرق (وليس كلها) مقابل من العوامل. تأخذ الطرق عمومًا أي iterable كوسيط، بينما تتطلب العوامل أن يكون طرفا العملية sets أو frozensets.

المجموعات المنفصلة

تُستخدم الطريقة <set>.isdisjoint(<other_collection>) لاختبار ما إذا كان لعناصر set أي تداخل مع عناصر set أخرى. تقبل هذه الطريقة أي iterable أو set كوسيط. وتُرجع True إذا لم يكن بين المجموعتين أي عناصر مشتركة، وFalse إذا كانت العناصر مشتركة. لا يوجد مقابل من العوامل:

# Both mammals and additional_animals are lists.
>>> mammals = ['squirrel','dog','cat','cow', 'tiger', 'elephant']
>>> additional_animals = ['pangolin', 'panda', 'parrot', 
                          'lemur', 'tiger', 'pangolin']

# Animals is a dict.
>>> animals = {'chicken': 'white',
               'sparrow': 'grey',
               'eagle': 'brown and white',
               'albatross': 'grey and white',
               'crow': 'black',
               'elephant': 'grey', 
               'dog': 'rust',
               'cow': 'black and white',
               'tiger': 'orange and black',
               'cat': 'grey',
               'squirrel': 'black'}
               
# Birds is a set.
>>> birds = {'crow','sparrow','eagle','chicken', 'albatross'}

# Mammals and birds don't share any elements.
>>> birds.isdisjoint(mammals)
True

# There are also no shared elements between 
# additional_animals and birds.
>>> birds.isdisjoint(additional_animals)
True

# Animals and mammals have shared elements.
# **Note** The first object needs to be a set or converted to a set
# since .isdisjoint() is a set method.
>>> set(animals).isdisjoint(mammals)
False

المجموعات الجزئية والمجموعات الشاملة

تُستخدم <set>.issubset(<other_collection>) للتحقق مما إذا كان كل عنصر في <set> موجودًا أيضًا في <other_collection>. وصيغتها باستخدام العوامل هي <set> <= <other_set>:

# Both mammals and additional_animals are lists.
>>> mammals = ['squirrel','dog','cat','cow', 'tiger', 'elephant']
>>> additional_animals = ['pangolin', 'panda', 'parrot', 
                          'lemur', 'tiger', 'pangolin']

# Animals is a dict.
>>> animals = {'chicken': 'white',
               'sparrow': 'grey',
               'eagle': 'brown and white',
               'albatross': 'grey and white',
               'crow': 'black',
               'elephant': 'grey', 
               'dog': 'rust',
               'cow': 'black and white',
               'tiger': 'orange and black',
               'cat': 'grey',
               'squirrel': 'black'}

# Birds is a set.
>>> birds = {'crow','sparrow','eagle','chicken', 'albatross'}

# Set methods will take any iterable as an argument.
# All members of birds are also members of animals.
>>> birds.issubset(animals)
True

# All members of mammals also appear in animals.
# **Note** The first object needs to be a set or converted to a set
# since .issubset() is a set method.
>>> set(mammals).issubset(animals)
True

# Both objects need to be sets to use a set operator
>>> birds <= set(mammals)
False

# A set is always a loose subset of itself.
>>> set(additional_animals) <= set(additional_animals)
True

<set>.issuperset(<other_collection>) هي عكس .issubset(). وتُستخدم للتحقق مما إذا كان كل عنصر في <other_collection> موجودًا أيضًا في <set>. وصيغتها باستخدام العوامل هي <set> >= <other_set>:

# All members of mammals also appear in animals.
# **Note** The first object needs to be a set or converted to a set
# since .issuperset() is a set method.
>>> set(animals).issuperset(mammals)
True

# All members of animals do not show up as members of birds.
>>> birds.issuperset(animals)
False

# Both objects need to be sets to use a set operator
>>> birds >= set(mammals)
False

# A set is always a loose superset of itself.
>>> set(animals) >= set(animals)
True

تقاطع المجموعات

تُرجع <set>.intersection(*<other iterables>) مجموعة set جديدة تحتوي على العناصر المشتركة بين المجموعة set الأصلية وجميع <others> (بعبارة أخرى، المجموعة set التي يتقاطع فيها كل شيء). وصيغة العوامل لهذه الطريقة هي <set> & <other set> & <other set 2> & ... <other set n>:

>>> perennials = {'Annatto','Asafetida','Asparagus','Azalea',
                 'Winter Savory', 'Broccoli','Curry Leaf','Fennel', 
                 'Kaffir Lime','Kale','Lavender','Mint','Oranges',
                 'Oregano', 'Tarragon', 'Wild Bergamot'}

>>> annuals = {'Corn', 'Zucchini', 'Sweet Peas', 'Marjoram', 
              'Summer Squash', 'Okra','Shallots', 'Basil', 
              'Cilantro', 'Cumin', 'Sunflower', 'Chervil', 
              'Summer Savory'}

>>> herbs = ['Annatto','Asafetida','Basil','Chervil','Cilantro',
            'Curry Leaf','Fennel','Kaffir Lime','Lavender',
            'Marjoram','Mint','Oregano','Summer Savory', 
            'Tarragon','Wild Bergamot','Wild Celery',
            'Winter Savory']


# Methods will take any iterable as an argument.
>>> perennial_herbs = perennials.intersection(herbs)
{'Annatto', 'Asafetida', 'Curry Leaf', 'Fennel', 'Kaffir Lime',
 'Lavender', 'Mint', 'Oregano', 'Wild Bergamot','Winter Savory'}

# Operators require both groups be sets.
>>> annuals & set(herbs)
 {'Basil', 'Chervil', 'Marjoram', 'Cilantro'}

اتحاد المجموعات

تُرجع <set>.union(*<other iterables>) مجموعة set جديدة تحتوي على عناصر من <set> وجميع <other iterables>. وصيغة العوامل لهذه الطريقة هي <set> | <other set 1> | <other set 2> | ... | <other set n>:

>>> perennials = {'Asparagus', 'Broccoli', 'Sweet Potato', 'Kale'}
>>> annuals = {'Corn', 'Zucchini', 'Sweet Peas', 'Summer Squash'}
>>> more_perennials = ['Radicchio', 'Rhubarb', 
                      'Spinach', 'Watercress']

# Methods will take any iterable as an argument.
>>> perennials.union(more_perennials)
{'Asparagus','Broccoli','Kale','Radicchio','Rhubarb',
'Spinach','Sweet Potato','Watercress'}

# Operators require sets.
>>> set(more_perennials) | perennials
{'Asparagus',
 'Broccoli',
 'Kale',
 'Radicchio',
 'Rhubarb',
 'Spinach',
 'Sweet Potato',
 'Watercress'}

فروق المجموعات

تُرجع <set>.difference(*<other iterables>) مجموعة set جديدة تحتوي على عناصر من <set> الأصلية غير الموجودة في <others>. وصيغة العوامل لهذه الطريقة هي <set> - <other set 1> - <other set 2> - ...<other set n>.

>>> berries_and_veggies = {'Asparagus', 
                          'Broccoli', 
                          'Watercress', 
                          'Goji Berries', 
                          'Goose Berries', 
                          'Ramps', 
                          'Walking Onions', 
                          'Blackberries', 
                          'Strawberries', 
                          'Rhubarb', 
                          'Kale', 
                          'Artichokes', 
                          'Currants'}

>>> veggies = ('Asparagus', 'Broccoli', 'Watercress', 'Ramps',
               'Walking Onions', 'Rhubarb', 'Kale', 'Artichokes')

# Methods will take any iterable as an argument.
>>> berries = berries_and_veggies.difference(veggies)
{'Blackberries','Currants','Goji Berries',
 'Goose Berries', 'Strawberries'}

# Operators require sets.
>>> berries_and_veggies - berries
{'Artichokes','Asparagus','Broccoli','Kale',
'Ramps','Rhubarb','Walking Onions','Watercress'}

تُرجع <set>.symmetric_difference(<other iterable>) مجموعة set جديدة تحتوي على العناصر الموجودة في <set> أو <other>، وليس في كليهما. وصيغة العوامل لهذه الطريقة هي <set> ^ <other set>:

>>> plants_1 = {'🌲','🍈','🌵', '🥑','🌴', '🥭'}
>>> plants_2 = ('🌸','🌴', '🌺', '🌲', '🌻', '🌵')


# Methods will take any iterable as an argument.
>>> fruit_and_flowers = plants_1.symmetric_difference(plants_2)
>>> fruit_and_flowers
{'🌸', '🌺', '🍈', '🥑', '🥭','🌻' }


# Operators require both groups be sets.
>>> fruit_and_flowers ^ plants_1
{'🌲',  '🌸', '🌴', '🌵','🌺', '🌻'}

>>> fruit_and_flowers ^ set(plants_2)
{'🥭', '🌴', '🌵', '🍈', '🌲', '🥑'}

>>> one = {'black pepper','breadcrumbs','celeriac','chickpea flour',
           'flour','lemon','parsley','salt','soy sauce',
           'sunflower oil','water'}

>>> two = {'black pepper','cornstarch','garlic','ginger',
           'lemon juice','lemon zest','salt','soy sauce','sugar',
           'tofu','vegetable oil','vegetable stock','water'}

>>> three = {'black pepper','garlic','lemon juice','mixed herbs',
             'nutritional yeast', 'olive oil','salt','silken tofu',
             'smoked tofu','soy sauce','spaghetti','turmeric'}

>>> four = {'barley malt','bell pepper','cashews','flour',
            'fresh basil','garlic','garlic powder', 'honey',
            'mushrooms','nutritional yeast','olive oil','oregano',
            'red onion', 'red pepper flakes','rosemary','salt',
            'sugar','tomatoes','water','yeast'}

>>> intersections = (one & two | one & three | one & four | 
                     two & three | two & four | three & four)
...
{'black pepper','flour','garlic','lemon juice','nutritional yeast', 
'olive oil','salt','soy sauce', 'sugar','water'}

# The ^ operation will include some of the items in intersections, 
# which means it is not a "clean" symmetric difference - there
# are overlapping members.
>>> (one ^ two ^ three ^ four) & intersections
{'black pepper', 'garlic', 'soy sauce', 'water'}

# Overlapping members need to be removed in a separate step
# when there are more than two sets that need symmetric difference.
>>> (one ^ two ^ three ^ four) - intersections
...
{'barley malt','bell pepper','breadcrumbs', 'cashews','celeriac',
  'chickpea flour','cornstarch','fresh basil', 'garlic powder',
  'ginger','honey','lemon','lemon zest','mixed herbs','mushrooms',
  'oregano','parsley','red onion','red pepper flakes','rosemary',
  'silken tofu','smoked tofu','spaghetti','sunflower oil', 'tofu', 
  'tomatoes','turmeric','vegetable oil','vegetable stock','yeast'}