Coleções em Python: Sets

Fala, meus consagrados! Tudo beleza com vocês?

Começamos os estudos sobre as coleções na linguagem Python: quais são suas principais características e uso. Tudo com exemplos e questões de concursos.

Já iniciamos com o artigo sobre listas e tuplas. Agora, entenderemos como usar os sets.

Então, simbora comigo!

Visão geral

São quatro as coleções em Python:

• Lista;
• Tupla;
• Set; e
• Dicionário.

Na tabela 1, temos as principais características dessas coleções.

Tabela 1: principais características das coleções em Python.

Observação: a partir da versão Python 3.7, os dicionários são ordenados.

Exemplos:

# Lista []
linguagens = ["Python", "Java", "PHP", "C"]

# Tupla ()
linguagens = ("Python", "Java", "PHP", "C")

# Set {}
linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

# Dicionário {}
optimus = {"id": 1, "nome": "Optimus Prime"}

Sets

São coleções:

• Não ordenadas;
• Mutáveis;
• Não indexadas; e
• Que não permitem membro repetidos.

Os sets são escritas com chaves { }.

Com uma série de exemplos, vamos entender o uso de sets. Após isso, iremos resolver várias questões que citam essa coleção.

Criando um set

Primeiro ponto é sabermos como criar sets em Python. Podemos criar com o construtor set(), podendo já passar elementos como parâmetros, ou já informando os elementos envoltos em chaves.

Como exemplos, criaremos dois sets com quatro elementos (quatro linguagens de programação):

linguagens1 = set(("Python", "Java", "PHP", "C"))
print(linguagens1) # Pode ser impresso {'C', 'PHP', 'Python', 'Java'}

linguagens2 = {"Python", "Java", "PHP", "C"}
print(linguagens2) # Pode ser impresso {'C', 'PHP', 'Python', 'Java'}

Observação: notem que a ordem dos elementos impressos pode ser diferente da ordem quando criamos um set. Isso porque os sets não são ordenados. Cada vez que o código acima for executado, haverá ordem diferente de impressão.

Um set pode ser criado a partir de outro, ainda usando o construtor set(), passando o set original como parâmetro:

# Set original.
linguagens1 = {"Python", "Java", "PHP", "C"}
print(linguagens1) # Poderá ser impresso {'Java', 'Python', 'C', 'PHP'}

# Set criado a partir de outro.
linguagens2 = set(linguagens1)
print(linguagens2) # Poderá ser impresso {'Java', 'Python', 'C', 'PHP'}

Observação: mesmo que seja informado elementos repetidos na criação de um set, esse set conterá apenas elementos únicos. Os elementos repetidos serão descartados, pois sets não permitem elementos repetidos:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C", "Python"}
print(linguagens) # Poderá ser impresso {'Java', 'Python', 'PHP', 'C'}

Vejam que citamos duas vezes a linguagem “Python” na criação do set, mas na sua impressão, o elemento apareceu apenas uma vez.

Imprimindo um set

Para imprimir um set, podemos usar a função print():

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}
print(linguagens) # Poderá ser impresso {'Python', 'PHP', 'Java', 'C'}

Acessando elementos de um set

Não há como acessar um elemento de um set, pois essa coleção não é indexada. Nem podemos acessar um intervalo de elementos de um set, como podemos fazer em uma lista ou tupla.

Ao tentar acessar um elemento de um set, o interpretador exibirá um erro:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}
print(linguagens[0])

Erro ao executar o código:

Traceback (most recent call last):
  File "./prog.py", line 3, in <module>
TypeError: 'set' object is not subscriptable

Mas pode-se acessar cada elemento utilizando uma estrutura de repetição for:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"{

for x in linguagens:
    print(x)

O que pode ser impresso é (lembrem-se que não há uma ordem certa na impressão de elementos de um set):

PHP
C
Python
Java

Verificando se um elemento está ou não em um set

O operador in também pode ser usado para verificar se um elemento está no set:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

if "Python" in linguagens:
    print("Python está no set das linguagens de programação") # Será impresso Python está no set das linguagens de programação

Nesse caso, será impressa a frase porque o elemento “Python” está no set.

Os operadores not in são usados para verificar se um elemento não está na no set:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

if "C#" not in linguagens:
    print("C# não está no set das linguagens de programação") # Será impresso C# não está no set das linguagens de programação

Nesse caso, será impressa a frase porque o elemento “C#” não está no set.

Verificando o tamanho de um set

Para retornar o tamanho de um set (quantidade de elementos), utiliza-se a função len():

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}
print(len(linguagens)) # Será impresso 4

Adicionando elementos em um set

Veremos duas formas para adicionar um elemento na lista. Primeiro, usaremos o método add(), informando um elemento como parâmetro:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

# Inserindo um elemento no set.
linguagens.add("C#")
print(linguagens) # Poderá ser impresso {'Java', 'C#', 'Python', 'PHP', 'C'}

Ao usar a função add(), ela insere o elemento no set, sem ser em uma posição específica.

Mas podemos inserir vários elementos de uma só vez no set usando o método update(), informando uma lista de elementos:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

# Inserindo mais de um elemento no set.
linguagens.update(["Smalltalk", "Javascript"])
print(linguagens) # Poderá ser impresso {'PHP', 'Smalltalk', 'Java', 'C', 'Javascript', 'Python'}

Removendo elementos de um set

Agora, entenderemos formas de remoção de elementos de uma lista. Começando com a remoção de um elemento específico usando o método remove(), informando qual o item a ser excluído da lista:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

# Removendo um item específico do set.
linguagens.remove("Java")
print(linguagens) # Poderá ser impresso {'C', 'Python', 'PHP'}

Ao usar o método remove(), os demais elementos da lista serão remanejados, depois do elemento citado ser excluído.

Observação: se o item a ser removido não existir, remove() gerará um erro.

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

# Removendo um item que não existe no set.
linguagens.remove("C#")
print(linguagens)

O elemento “C#” não existe no set de linguagens, com isso, haverá o erro ao usar o remove():

Traceback (most recent call last):
  File "./prog.py", line 4, in <module>
KeyError: 'C#'

A outra forma de remoção de um elemento no set é usando o método discard(), informando qual o item a ser excluído da lista (assim como o método remove()):

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

# Removendo um item específico do set.
linguagens.discard("Java")
print(linguagens) # Poderá ser impresso {'Python', 'PHP', 'C'}

Observação: a diferença entre usar o método discard() e usar o método remove() é que, ao usar o discard(), se o item a ser removido não existir, não será gerado um erro, como ocorre com o remove().

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

# Removendo um item que não existe no set.
linguagens.discard("C#")
print(linguagens) # Poderá ser impresso {'Java', 'PHP', 'C', 'Python'}

O elemento “C#” não existe no set linguagens, com isso, não haverá o erro ao usar o discard().

Mais uma forma de remover um elemento é usando o método pop(). Ao usar esse método, será removido um elemento do set:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

# Removendo um elemento do set.
linguagens.pop()
print(linguagens) # Poderá ser impresso {'C', 'Java', 'PHP'}

Observação: como os sets não são ordenados, então, ao usar o método pop(), não se saberá qual item será removido.

Deletando todos os elementos de um set

Podemos excluir todos os itens do set usando o método clear():

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

linguagens.clear()
print(linguagens) # Será impresso set()

Deletando um set inteiro

A palavra-chave del não pode ser usada para remover um elemento específico de um set, mas podemos usar del para eliminar a coleção inteira:

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}

# Deletando o set inteiro.
del linguagens
print(linguagens)

Como o set foi deletado, então haverá um erro na linha print(linguagens):

Traceback (most recent call last):
  File "./prog.py", line 5, in <module>
NameError: name 'linguagens' is not defined

Copiando um set para outro

Pode-se copiar o conteúdo de um set para outro, usando o método copy():

linguagens = {"Python", "Java", "PHP", "C"}
ling = linguagens.copy()

print(linguagens) # Poderá ser impresso {'Python', 'PHP', 'Java', 'C'}
print(ling) # Poderá ser impresso {'Python', 'PHP', 'Java', 'C'}

Trabalhando com operações de conjuntos

Podemos juntar dois sets em um, usando o método union():

set1 = {"a", "b" , "c", 1}
set2 = {1, 2, 3}

set3 = set1.union(set2)
print(set3) # Poderá ser impresso {1, 2, 'a', 'b', 3, 'c'}

Observação: notem que o elemento 1 está tanto no set1 quanto no set2, porém, o resultado da união dos elementos dos sets no set3 são elementos únicos, pois os sets em Python não aceitam elementos repetidos.

Usando o método intersection() temos a intersecção entre dois sets:

set1 = {"a", "b" , "c", 1}
set2 = {1, 2, 3}

set3 = set1.intersection(set2)
print(set3) # Poderá ser impresso {1}

Já o método difference() traz a diferença entre dois sets:

set1 = {"a", "b" , "c", 1}
set2 = {1, 2, 3}

# Traz os elementos do set1 que não há no set2.
set3 = set1.difference(set2)
print(set3) # Poderá ser impresso {'c', 'b', 'a'}

# Traz os elementos do set2 que não há no set1.
set4 = set2.difference(set1)
print(set4) # Poderá ser impresso {2, 3}

Funções e palavras-chave usada neste artigo

Tabela 1: revisão das funções, métodos, operadores e palavras-chave usada neste artigo.

Referências

• PensePython2e – Tradução do livro Pense em Python (2ª ed.), de Allen B. Downey. Disponível em: https://penseallen.github.io/PensePython2e/
• Python. Disponível em: https://www.python.org/
• Python e Orientação a Objetos. Disponível em: https://www.caelum.com.br/apostila-python-orientacao-a-objetos
• Python Reference (The Right Way). Disponível em: https://python-reference.readthedocs.io/en/latest/
• Python Tutorial. Disponível em: htps://www.w3schools.com/python/

Então é isso!
[]’s e até a próxima!
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Professor Rogerão Araújo