Множества

Вы уже знаете, что ключи словаря хранятся в нём в единственном экземпляре. Добавление нового значения по существующему ключу заменяет старое значение. Такое свойство "хранения в единственном экземпляре" часто бывает полезно и в тех случаях, когда нам интересно хранить не столько значения по ключам, сколько именно сами ключи.

Например, мы можем захотеть хранить перечень городов, которые посетил каждый пользователь программы. При этом хочется для каждого города иметь ровно одну отметку о посещении на одного пользователя — это и память позволит сэкономить и поиск упростит. Также нам может понадобиться узнать, какие города посетили и Вася и Маша, а какие — только Маша (или только Вася). В математике для решения такого рода задач — хранения перечня элементов в неких наборах и сопоставления этих наборов между собой — служат множества. Python же, в свою очередь, предоставляет одноимённую структуру данных — set ("множество" на английском).

Итак, множества Python — это неупорядоченные последовательности элементов, каждый из которых в множестве представлен ровно один раз.

Создание множеств и манипуляция над ними

Множество можно создать с помощью соответствующего литерала:

>>> s = {1, 2, 3, 2, 1}
>>> s
{1, 2, 3}
>>> type(s)
<class 'set'>

Литералы множеств записываются с применением фигурных скобок, как и литералы словарей. Однако внутри скобок через запятую перечисляются только "ключи" — элементы множества. Т.к. литерал {} уже занят словарями, пустое множество создаётся вызовом функции set без аргументов:

>>> set()
{}
>>> type(set())
<class 'set'>

Эту же функцию можно использовать, чтобы создать множество из элементов произвольного iterable или iterator:

>>> set('abracadabra')
{'c', 'd', 'a', 'r', 'b'}
>>> set([1, 2, 3, 2, 1])
{1, 2, 3}

Заметьте, что в множестве каждый уникальный элемент представлен ровно один раз, даже если в коллекции-источнике были повторы!

Проверка на вхождение

Чтобы проверить, является ли некое значение элементом множества — или, как ещё говорят, "входит в множество", "принадлежит множеству" — нужно использовать оператор in:

>>> 42 in set()
False
>>> 42 in set([42])
True
>>> 'a' in set('abracadabra')
True

Позже вы узнаете, как это работает, но уже сейчас я могу вам сказать: проверка на вхождение в множество выполняется очень быстро, гораздо быстрее, чем проверка на вхождение в строку, кортеж или список! Так же быстро работает поиск ключа в словаре — и словарь и множество используют один механизм хранения и поиска ключей. И если на небольших коллекциях это не так заметно, то уже при наличии пары десятков элементов и в условиях, когда проверка на вхождение делается часто, разница может быть колоссальной — имейте это в виду!