सेट में

सेट के बारे में

एक set म्यूटेबल और अनऑर्डर्ड संग्रह है, जिसमें हैशेबल ऑब्जेक्ट रखे जाते हैं। सेट के एलिमेंट अलग-अलग होने चाहिए, यानी एक जैसी चीज़ें दोहराई नहीं जा सकतीं। इनमें कई अलग-अलग डेटा टाइप और tuples के tuple जैसी नेस्टेड संरचनाएँ भी रखी जा सकती हैं, बशर्ते सभी एलिमेंट हैश किए जा सकें। सेट का इम्यूटेबल रूप frozenset भी होता है।

सेट का सबसे आम उपयोग यह है कि दूसरी डेटा संरचनाओं या चीज़ों के समूहों से दोहराव जल्दी हटाया जाए। इनका उपयोग तेज़ तुलना के लिए भी किया जाता है, जब क्रम और दोहराव पर नज़र रखने की ज़रूरत न हो।

दूसरे संग्रह प्रकारों (डिक्शनरी, ऐरे, टपल) की तरह sets ये सब कर सकते हैं:

• for item in <set> के ज़रिए इटरेशन,
• in और not in के ज़रिए सदस्यता की जाँच,
• len() के ज़रिए लंबाई निकालना, और
• copy() के ज़रिए उथली कॉपी।

sets ये सब नहीं कर सकते:

• किसी भी तरह की इंडेक्सिंग
• सॉर्टिंग या इन्सर्शन के ज़रिए क्रम लगाना
• स्लाइसिंग
• + के ज़रिए जोड़ना

किसी set में सदस्यता जाँचने में औसतन स्थिर समय जटिलता लगती है, जबकि list या string में सदस्यता जाँचने में लगने वाली जटिलता डेटा की लंबाई बढ़ने के साथ बढ़ती जाती है। <set>.union(), <set>.intersection() या <set>.difference() जैसे मेथड की समय जटिलता भी औसतन स्थिर होती है।

सेट बनाना

सेट कई अलग-अलग तरीकों से बनाए जा सकते हैं, लेकिन सबसे सीधे तरीके ये हैं: एक सेट लिटरल घोषित करना, set क्लास के कंस्ट्रक्टर (set()) का उपयोग करना, और सेट कॉम्प्रिहेंशन का उपयोग करना।

सेट लिटरल

किसी set को सीधे सेट लिटरल के रूप में लिखा जा सकता है, जिसमें कर्ली {} ब्रैकेट और एलिमेंट के बीच कॉमा लगते हैं। दोहराव चुपचाप हटा दिए जाते हैं:

>>> 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!'}

सेट लिटरल में वही कर्ली ब्रैकेट इस्तेमाल होते हैं जो dict लिटरल में होते हैं। इसका मतलब है कि खाली set बनाने के लिए set() का उपयोग करना पड़ता है।

सेट कंस्ट्रक्टर

set() (set क्लास का कंस्ट्रक्टर) के साथ कोई भी iterable आर्गुमेंट के रूप में पास किया जा सकता है। iterable के एलिमेंट एक-एक करके लिए जाते हैं और set में अलग-अलग जोड़े जाते हैं। एलिमेंट का क्रम सुरक्षित नहीं रहता और दोहराव चुपचाप हटा दिए जाते हैं:

# 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}

सेट कॉम्प्रिहेंशन

lists और dicts की तरह सेट भी कॉम्प्रिहेंशन से बनाए जा सकते हैं:

# First, a list with duplicates
>>> numbers = [1,2,3,4,5,6,6,5,4,8,9,9,9,2,3,12,18]

# This set comprehension squares the numbers divisible by 3
# Duplicates are removed.
>>> calculated = {item**2 for item in numbers if item % 3 == 0}
{9, 36, 81, 144, 324}

सेट बनाते समय सावधानियाँ

set कंस्ट्रक्टर के "अनपैकिंग" व्यवहार की वजह से स्ट्रिंग के साथ इसका उपयोग चौंकाने वाला लग सकता है:

# 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', 'ा', '्'}

याद रखिए: सेट में अलग-अलग डेटा टाइप और नेस्टेड डेटा टाइप रखे जा सकते हैं, लेकिन set के सभी एलिमेंट हैशेबल होने चाहिए:

# 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'

लेकिन sets का एक set frozenset() टाइप के ज़रिए बनाया जा सकता है:

# Frozensets don't have a literal form.
>>> set_1 = frozenset({'🌈','💦'})
>>> set_2 = frozenset({'☁️','⭐️','🌍'})
>>> set_3 = frozenset({'⛵️', '🚲', '🚀'})

>>> frozen_sets_as_elements = {set_1, set_2, set_3}
>>> frozen_sets_as_elements
{frozenset({'⛵️', '🚀', '🚲'}),
 frozenset({'🌈', '💦'}),
 frozenset({'☁️', '⭐️', '🌍'})}

सेट में एलिमेंट जोड़ना और हटाना

<set>.add(<item>) और <set>.remove(<item>) मेथड की मदद से set में एलिमेंट जोड़े या हटाए जा सकते हैं। .remove(<item>) मेथड तब KeyError देता है जब वह एलिमेंट set में मौजूद न हो:

>>> creatures = {'crow', 'duck', 'fish', 'monkey', 'elephant'}
>>> creatures.add('beaver')
>>> creatures.remove('duck')
>>> creatures
{'beaver', 'crow', 'elephant', 'fish', 'monkey'}

# Trying to remove an item that is not present raises a KeyError
>>> creatures.remove('bear')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  KeyError: 'bear'

सेट से एलिमेंट हटाने के और तरीके

• <set>.discard(<item>) set से एलिमेंट हटा देता है, लेकिन एलिमेंट मौजूद न होने पर KeyError नहीं देता।
• <set>.clear() सेट से सभी एलिमेंट हटा देता है।
• <set>.pop() एक मनमाना एलिमेंट हटाकर लौटाता है, और set खाली होने पर KeyError देता है।

सेट संक्रियाएँ

सेट में ऐसे मेथड होते हैं जो आम तौर पर गणितीय सेट संक्रियाओं की तरह काम करते हैं। इनमें से ज़्यादातर (सभी नहीं) मेथड के लिए ऑपरेटर भी मौजूद है। मेथड आम तौर पर कोई भी iterable आर्गुमेंट के रूप में लेते हैं, जबकि ऑपरेटर के लिए ज़रूरी है कि संक्रिया के दोनों पक्ष set या frozenset हों।

सेट के बीच सदस्यता की जाँच

<set>.isdisjoint(<other_collection>) मेथड यह जाँचने के लिए इस्तेमाल होता है कि किसी set के एलिमेंट किसी दूसरे संग्रह के एलिमेंट से कहीं ओवरलैप करते हैं या नहीं। यह मेथड किसी भी iterable या set को आर्गुमेंट के रूप में स्वीकार करता है। अगर दोनों सेट में कोई एलिमेंट साझा नहीं है तो यह True लौटाता है, और एलिमेंट साझा हों तो False।

# 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

सबसेट और सुपरसेट की जाँच

<set>.issubset(<other_collection>) यह जाँचने के लिए इस्तेमाल होता है कि <set> का हर एलिमेंट <other_collection> में भी है या नहीं। इसका ऑपरेटर रूप <set> <= <other_set> है:

# 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>) .issubset() का उल्टा है। यह जाँचने के लिए इस्तेमाल होता है कि <other_collection> का हर एलिमेंट <set> में भी है या नहीं। इसका ऑपरेटर रूप <set> >= <other_set> है:

# 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

'प्रॉपर' सबसेट और सुपरसेट

<set> < <other_set> और <set> > <other_set> प्रॉपर सबसेट जाँचने के लिए इस्तेमाल होते हैं। < ऑपरेटर के लिए कोई set प्रॉपर सबसेट तब होता है जब (<set> <= <other_set>) और (<set> != <other_set>) दोनों सही हों।

> ऑपरेटर के लिए कोई set प्रॉपर सुपरसेट तब होता है जब (<set> >= <other_set>) और (<set> != <other_set>) दोनों सही हों। इन ऑपरेटरों के लिए कोई समकक्ष मेथड नहीं है:

>>> animal_names = {'albatross','cat','chicken','cow','crow','dog',
                   'eagle','elephant','sparrow','squirrel','tiger'}

>>> animals_also = {'albatross','cat','chicken','cow','crow','dog',
                   'eagle','elephant','sparrow','squirrel','tiger'}

>>> mammals = {'squirrel','dog','cat','cow', 'tiger', 'elephant'}
>>> birds   = {'crow','sparrow','eagle','chicken', 'albatross'}

>>> mammals < animal_names
True

>>> animal_names > birds
True

# A set is not a *proper subset* if set == other set.
>>> animals_also < animal_names
False

# A set is never a *proper subset* of itself
>>> animals_also < animals_also
False

सेट यूनियन

<set>.union(*<other iterables>) एक नया set लौटाता है जिसमें <set> और सभी <other iterables> के एलिमेंट होते हैं। इस मेथड का ऑपरेटर रूप <set> | <other set 1> | <other set 2> | ... | <other set n> है।

>>> 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'}

सेट अंतर

<set>.difference(*<other iterables>) एक नया set लौटाता है जिसमें मूल <set> के वे एलिमेंट होते हैं जो <others> में नहीं हैं। इस मेथड का ऑपरेटर रूप <set> - <other set 1> - <other set 2> - ... - <other set n> है।

>>> 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'}

सेट इंटरसेक्शन

<set>.intersection(*<other iterables>) एक नया set लौटाता है जिसमें मूल set और सभी <others> के साझा एलिमेंट होते हैं (यानी वह set जहाँ सब कुछ इंटरसेक्ट करता है)। इस मेथड का ऑपरेटर रूप <set> & <other set> & <other set 2> & ... & <other set n> है

>>> 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'}

सेट सममित अंतर

<set>.symmetric_difference(<other iterable>) एक नया set लौटाता है जिसमें वे एलिमेंट होते हैं जो <set> या <other> में हैं, लेकिन दोनों में नहीं। इस मेथड का ऑपरेटर रूप <set> ^ <other set> है।

>>> 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'}