Python Set集合详解：创建、操作与不可变类型
本文详细介绍Python中set集合的定义、创建方式及常用操作方法。涵盖add、remove、pop等元素管理函数，以及difference、intersection、union等集合运算方法。同时讲解frozenset不可变集合的特性，帮助开发者掌握集合在去重和数学运算中的应用。
一、set 集合
集合（set）是Python内置的一种无序且不包含重复元素的数据序列。
可以通过大括号 {} 或 set() 函数来创建集合。需要注意的是，若要创建一个空集合，必须使用 set()，因为 { } 在Python中用于创建空字典。
二、创建集合
print({"1", "2", "3"}) # {'2', '3', '1'}
print(set("123")) # {'2', '3', '1'}
print(set((1, 2, 3))) # {1, 2, 3}
print(set([11,22,33])) # {33, 11, 22}
add
用于向集合中添加单个元素。
s1 = {"1", "2", "3"}
s1.add("4")
print(s1) # {'1', '4', '3', '2'}
s1.add("abc")
print(s1) # {'abc', '1', '4', '2', '3'}
clear
用于清空集合中的所有元素，使集合变为空集合。
s1 = {"1", "2", "3"}
s1.clear()
print(s1) # set()
discard
从集合中移除指定的元素。如果该元素不存在于集合中，则不执行任何操作且不会报错。
s1 = {"1", "2", "3"}
print(s1.discard("4")) # None
print(s1) # {'2', '1', '3'}
print(s1.discard("1")) # None
print(s1) # {'2', '3'}
remove
用于移除集合中指定的元素。若指定元素不存在，则会抛出 KeyError 异常。
s1 = {"a", "c", "3"}
s1.remove("a")
print(s1) # {'3', 'c'}
pop
随机返回并移除集合中的一个元素。如果集合为空，则抛出 KeyError 异常。
s1 = {"a", "c", "3"}
print(s1.pop()) # 3
update
使用另一个集合的元素更新当前集合，即取两个集合的并集并更新到自身。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = {"a", "2", "c"}
s1.update(s2)
print(s1) # {'1', 'c', 'a', '3', '2'}
copy
对集合进行浅拷贝，返回一个与原集合内容相同的新集合。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = s1.copy()
print(s2) # {'2', '1', '3'}
difference
计算差集，返回存在于当前集合但不存在于另一个集合中的元素，原集合保持不变。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = {"1", "2", "4"}
print(s1.difference(s2)) # {'3'}
print("差集:", s1-s2) # 差集: {'3'}
difference_update
从当前集合中移除与另一个集合共有的元素，即更新当前集合为差集。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = {"1", "2", "4"}
s1.difference_update(s2)
print(s1) # {'3'}
intersection
计算交集，返回两个集合中共有的元素。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = {"a", "2", "c"}
s3 = s1.intersection(s2)
print(s3)
print("交集:", s1 & s2) # {'2'}
intersection_update
根据与另一个集合的交集来更新当前集合，移除不在交集中的元素。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = {"a", "2", "c"}
s1.intersection_update(s2)
print(s1) # {'2'}
isdisjoint
判断两个集合是否没有共同元素。如果交集为空，返回 True，否则返回 False。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = {"a", "2", "c"}
s3 = {"a", "b", "c"}
print(s1.isdisjoint(s2)) # False
print(s1.isdisjoint(s3)) # True
issubset
判断当前集合是否为另一个集合的子集。
s1 = {"a", "c", "3"}
s2 = {"a", "c"}
print(s1.issubset(s2)) # False
print(s2.issubset(s1)) # True
issuperset
判断当前集合是否包含另一个集合的所有元素，即是否为另一个集合的超集。
s1 = {"a", "c", "3"}
s2 = {"a", "c"}
print(s1.issuperset(s2)) # True
print(s2.issuperset(s1)) # False
symmetric_difference
计算对称差集，返回两个集合中不共有的元素合集（即只属于其中一个集合的元素）。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = {"a", "2", "c"}
s3 = s1.symmetric_difference(s2)
print(s3) # {'1', 'a', 'c', '3'}
print("交叉补集:", s1 ^ s2) # {'1', 'c', '3', 'a'}
symmetric_difference_update
计算两个集合的对称差集，并用结果更新当前集合。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = {"a", "2", "c"}
s1.symmetric_difference_update(s2)
print(s1) # {'a', '3', 'c', '1'}
union
计算合集，返回包含两个集合所有元素的集合。
s1 = {"1", "2", "3"}
s2 = {"a", "2", "c"}
s3 = s1.union(s2)
print(s3) # {'a', '1', 'c', '3', '2'}
print("合集:", s1 | s2) # {'3', '2', 'c', '1', 'a'}
不可变集合 frozenset
fs = frozenset("python")
print(fs) # frozenset({'o', 'n', 'y', 'h', 'p', 't'})
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