Python可变集合与不可变集合的构造方法详解
本文详细介绍Python中可变集合set与不可变集合frozenset的多种构造方式，包括直接定义、函数转换及推导式创建。重点解析使用花括号{}时的类型歧义问题，以及集合元素不可包含可变类型的限制，帮助开发者正确使用集合数据结构。
Python中的集合（set）是一种独特的数据类型，主要分为可变集合（通过set()构建）和不可变集合（通过frozenset()构建）两类。尽管两者的操作方法相似，但在底层性质上存在显著差异。集合本质上是无序、不重复且不支持随机访问的元素集合，其概念与数学中的集合运算高度一致，依据是否可修改分为可变与不可变两种类型。
一、对比数据类型
在深入理解集合之前，回顾已掌握的数据类型及其特性有助于建立对比参考。以下注释展示了不同数据类型的可变性、有序性及访问方式，为学习集合特性提供基础对照。
str1 = 'pythonpython' # 不可变，有序：可以通过下标访问
list1 = [1, 2, 3, 2] # 可变，有序：可以通过下标访问
tup1 = (1, 2, 3, 2) # 不可变，有序：可以通过下标访问
dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'love': 'python'} # 可变，无序：但可以通过键访问二、可变集合构造方法
1.直接构造
set2 = {'name', 19, 'python'}
print(set2, type(set2))
返回结果：
{19, 'python', 'name'} <class 'set'>
2.使用函数构造
str1 = 'pythonpython'
list1 = [1, 2, 3, 2]
tup1 = (1, 2, 3, 2)
dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'love': 'python'}
set3 = set(str1)
print(set3, type(set3))
set4 = set(list1)
print(set4, type(set4))
set5 = set(tup1)
print(set5, type(set5))
set6 = set(dict1)
print(set6, type(set6))
返回结果：
{'t', 'n', 'p', 'o', 'h', 'y'} <class 'set'> {1, 2, 3} <class 'set'> {1, 2, 3} <class 'set'> {'love', 'name', 'age'} <class 'set'>
3.使用推导式构造集合
set7 = set(i for i in range(1, 5))
print(set7, type(set7))
set8 = {i for i in list1}
print(set8, type(set8))
set8 = {i for i in tup1}
print(set8, type(set8))
返回结果：
{1, 2, 3, 4} <class 'set'> {1, 2, 3} <class 'set'> {1, 2, 3} <class 'set'>
三、不可变集合的构造方法
不可变集合的构造逻辑与可变集合类似，只需将构造函数由set替换为frozenset即可。
1.使用frozenset()函数构造
set3 = frozenset(str1)
print(set3, type(set3))
set4 = frozenset(list1)
print(set4, type(set4))
set5 = frozenset(tup1)
print(set5, type(set5))
set6 = frozenset(dict1)
print(set6, type(set6))
frozenset({'p', 'n', 't', 'h', 'y', 'o'}) <class 'frozenset'>
frozenset({1, 2, 3}) <class 'frozenset'>
frozenset({1, 2, 3}) <class 'frozenset'>
frozenset({'name', 'age', 'love'}) <class 'frozenset'>
2.推导式构造
set7 = frozenset(i for i in range(1, 5))
print(set7, type(set7))
返回结果：
frozenset({1, 2, 3, 4}) <class 'frozenset'>
四、集合构造注意事项
1.集合不能像其他数据集那样使用特有的符号来构造，集合使用的语法符号是{}，和字典是一样的，这时候直接使用{}来构造的，系统无法判断数据类型是字典还是集合，会默认为集合。
set9 = {}
print(type(set9)) # 默认为字典：<class 'dict'>
正确的方法只有使用构造函数来实现了。
set9 = set()
set99 = frozenset()
2.集合中不能包含字典和列表这样的可变类型元素
set10 = {'name', 19, [1, 2, 3, 2]}
列表不可哈希：TypeError: unhashable type: 'list'
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