Küme, Set Veri Yapısı - 1
7235
Matematikte farklı, distinct, elemanların oluşturduğu topluluğa küme yani set denilmektedir. Python’da da bu matematiksel anlamı destekleyecek biçimde bir küme veri yapısı bulunmaktadır.
Bir küme, küme parantezleri içerisinde, eleman listesi girilerek oluşturulur.
>>> s = {'alper', 3, 3.14, True, None}
>>> s
{True, 3, 3.14, 'alper', None}
>>> type(s)
<class 'set'>
Kümeler set isimli sınıfla temsil edilir.
Kümelerde elemanlar arasında öncelik ve sonralık ilişkisi yoktur.
Kümelerde sıra yoktur, matematikte olduğu gibi. Yani biz küme elemanlarına
[] ile erişemeyiz ya da dilimleyemeyiz. Yukarıda da sıranın bozulduğunu
görebilirsiniz.
Kümeye var olan bir elemanı tekrar tekrar yazmak bir exception oluşturmaz, eklenmez.
>>> s = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5, 1, 5, 4, 4}
>>> s
{1, 2, 3, 4, 5}
Küme veri yapısı bu özelliğinden dolayı yinelenleri ortadan kaldırmak amaçlı sıklıkla kullanılmaktadır.
Boş Küme Oluşturma
Boş bir küme olabilir ama {} ile oluşturulmaz, böyle yaparsak boş bir sözlük
yani dictionary oluşur, buna daha sonra bakacağız.
>>> type({})
<class 'dict'>
Bu dilin bir tasarımıdır, bu tercih edilmiştir. Sözlükler, tipik olarak dilde kümelere göre daha fazla kullanılır.
Boş kümeyi set() fonksiyonunun argümansız çağrılması ile elde edebiliriz.
>>> type(set())
<class 'set'>
set() Fonksiyonu
Bu fonksiyon önceki gördüğümüz nesnelerin fonksiyonları gibi bizden dolaşılabilir bir nesne alıp o nesneyi dolaşarak o değerlerden bir küme oluşturabilir.
>>> x = set('alper')
>>> x
{'r', 'l', 'p', 'e', 'a'}
Kümeler de iterable yani dolaşılabilir nesnelerdir. Dolaşınca onun elemanlarını elde ederiz. Tabii hangi sırada elde edeceğimiz belli değildir.
in ve not in Operatörleri
Bir elemanın küme içerisinde varlığını bu operatörler ile test edebiliriz. Kümeler arka planda genelde hash table ya da binary tree olarak gerçekleştirilir. Örneğin CPython hash table kullanır. Bu yüzden kümelerde var mı yok mu testleri liste ve demetlere göre çok daha hızlı yapılır. Duruma göre bunu aklımızda tutabiliriz. Liste ve demetlerde ise sequential search kullanılır.
Hashlenebilirlik ve Kümeler
Bir set nesnesinin oluşturulabilmesi için elemanlarının hashlenebilir olması
gerekmektedir. O yüzden listeler bir küme elemanı olamaz.
>>> x = {1, 2, [3, 4]}
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
Demetin de hashlenebilir olması için gördüğümüz üzere, birkaç ders önce, tüm elemanlarının hashlenebilir olması gerekir.
Fakat kümelerin kendisi hashlenebilir değildir.
O yüzden bir küme, bir kümenin elemanı olamaz fakat demet olabilir. Elbette demet hashlenebilir değilse, örneğin içinde liste varsa problem olur.
>>> x = {1, 2, {3, 4}}
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'set'
>>> x = {1, 2, (3, 4)}
>>> x = {1, 2, (3, 4, [5, 6])}
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
Karşılaştırmaya Dikkat ❗
Bir elemanın bir kümede olup olmadığı == karşılaştırması ile belirlenir.
Şunu hatırlayalım:
>>> 1 == True
True
>>> 1.0 == 1
True
İşte True gibi bir elemanı kümeye eklerken dikkatli olmak lazım.
>>> print({1, 'alper', True})
{1, 'alper'}
Burada kümeye True eklenmemiştir çünkü kendisi zaten “vardır” (sanıyorum
diğerlerinden biri de gidebilirdi yoksa sıralı olacağı garanti mi? 🤔)
float ve int arasında da benzer durumlar olabilir:
>>> print({1, 'alper', 1.0})
{1, 'alper'}
Kümeler değiştirilebilir ❗
Kümeler yani sets değiştirilebilir yani mutable türlerdir.
add()
>>> s = {1, 2}
>>> s.add(3)
>>> s
{1, 2, 3}
Hatırlayalım ki listelerde sona ekleme diye bir şey vardı ve biz append() ile
bunu yapıyorduk. Kümelerde baş, son gibi kavramlar olmadığı için append
sözcüğü yerine, ortaya oralara bir yere ekleme anlamında olan add()
kullanılmaktadır.
update()
Bir grup elemanı tek seferde eklemek için kullanılır. Listelerdeki extend()
metoduna bu açıdan benzer, elbette burada baş ve son ilişkisi yoktur. Bu
metot, dolaşılabilir bir nesneyi parametre olarak alır ve dolaşıp elde
ettiği değerleri kümeye ekler.
>>> s = {1, 2}
>>> s.update('alper')
>>> s
{1, 2, 'r', 'l', 'p', 'e', 'a'}
remove()
Kümedeki bir elemanı silmek için kullanılır. Eğer eleman yoksa KeyError
exception oluşur.
>>> s = {10, 20, 30}
>>> s.remove(20)
>>> s.remove(20)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 20
gibi…
discard()
Bu metot da remove() ile aynı çalışır fakat eleman yoksa exception oluşturmaz.
>>> s = {10, 20, 30}
>>> s.discard(20)
>>> s
{10, 30}
>>> s.discard(20)
>>>
pop()
Bir de bu metot vardır. Kümede sıra kavramı olmadığı için bize gelişigüzel
bir elemanı siler ve sildiği elemanı bize geri dönüş değeri olarak verir.
Küme boş ise KeyError exception oluşur.
>>> s = {10, 20, 30}
>>> s.pop()
10
>>> s.pop()
20
>>> s.pop()
30
>>> s.pop()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'pop from an empty set'
Not
Listelere kıyasla kümelerde silme işlemi daha hızlıdır. Listede silme yaparken kaydırma yani shrink işlemi yapılır. Kümelerde ise buna gerek yoktur, arka planda hash tabloları ile tutulduğu için silme çok hızlı olur.
clear()
Tüm elemanları silmek için kullanılan bir metottur, parametre almaz.
copy()
Bir set’in kopyasını çıkarmak için yapılır. Yine burada shallow copy yani sığ kopyalama yöntemi kullanılır. Diğer veri türlerinde olduğu gibi kümelerde de adres tutarlar ve kopyalama sırasında bu adresler kopyalanır.
7706
