Python集合Set详解：创建、运算与常用方法全解析
本文深入解析Python中集合（Set）的核心特性，涵盖通过花括号或set()函数创建集合、利用集合唯一性进行数据去重。详细列举了加减乘除等集合运算符的使用，并系统介绍了add、remove、intersection等常见内置方法及其与对应运算符的区别，帮助开发者高效处理无序且唯一的数据集合。
1. 集合 set 简介
集合最显著的特征在于其元素具有唯一性。它支持元素的增加与删除，进而实现元素的替换，但集合不具备下标索引，因此无法通过下标或切片方式访问其中的元素。可以将集合想象成一个装有不同颜色玻璃球的袋子：你可以替换球，却无法指定某个球在袋中的具体位置。
集合的核心价值在于其元素的唯一性，这使其成为清除重复数据的高效工具。
1.1 使用 { } 直接创建集合
可以使用花括号 {} 直接创建集合，但切勿使用 {} 创建空集合，因为空花括号会被解释为空字典。若要创建空集合，必须使用 set() 函数。
1.2 使用 set() 函数创建集合
利用内置函数 set，可快速将其他类型的可迭代对象转换为集合对象。这些可迭代对象包括字符串、列表、元组等。
print("创建一个空集合")
print(set())
str1 = 'ABCDEF!'
s=set(str1)
print("*"*40)
print("一个由字符串转换的集合，每个元素即唯一的单独字符")
print(s)
list1 = [0,1,2,3,4,3,2,1]
s=set(list1)
print("*"*40)
print("一个由列表转换的集合，但是在列表中重复的元素只会出现一次")
print(s)2. 集合没有切片功能！
务必理解，集合不支持切片操作。这意味着无法直接对集合进行排序（需先转换为列表再排序），也无法使用 while 循环配合下标逐个获取元素，但可以使用 for 循环进行遍历。
3. 处理集合的常见内置函数
3.1 len 函数
len 函数用于返回集合的长度，即集合中元素的总个数。
3.2 map 函数
map 函数对集合中的每个元素执行相同的操作，返回一个 map 对象，随后使用 set 函数可将其转换回集合。
>>> a
{'sdf', 'er'}
>>> set(map(lambda x:x+"-",a))
{'er-', 'sdf-'}3.3 filter 函数
filter 函数对集合中的每个元素执行相同的筛选操作，仅保留符合条件的元素，并返回一个 filter 类型的对象。
>>> a
{'sdf', 'er'}
>>> set(filter(lambda x:len(x)==2,a))
{'er'}3.4 reduce 函数
reduce 函数依次对集合中的元素执行相同的迭代操作，最终合并为一个单一对象。
>>> import functools
>>> a
{'sdf', 'er'}
>>> functools.reduce(lambda x,y:x+"~"+y,a)
'sdf~er'3.5 sum 函数
sum 函数仅对元素为数值类型的集合有效，用于返回集合中所有元素的总和。若集合中包含非数值元素，将引发 TypeError 错误。
3.6 max 函数
max 函数用于返回集合中的最大元素值。
3.7 min 函数
min 函数用于返回集合中的最小元素值。
>>> a={1,2,3}
>>> sum(a)
6
>>> min(a)
1
>>> max(a)
3
>>> 3.8 sorted 函数
sorted 函数会按照指定方式对集合进行排序，需注意，该函数返回的是一个已排序的列表，而非集合，且原集合保持不变。
list1 = [0,1,2,3,4,3,2,1] s=set(list1) s1=sorted(s) print(s1) print(type(s1))
3.9 enumerate 函数
enumerate 函数可用于依次遍历集合中的元素，通常用于获取索引与值的配对。
3.10 any 函数
any() 函数用于判断集合中是否至少有一个元素为真。若所有元素均为 False，则返回 False；只要有一个元素为 True，即返回 True。
3.11 all 函数
all() 函数用于判断集合中的所有元素是否均为真。若全部为 True，则返回 True；否则返回 False。
4. 集合的内置方法
4.1 .add(val)
.add(val) 方法用于向集合中添加一个元素 val。若 val 已存在于集合中，则原集合保持不变。
4.2 .clear()
.clear() 方法用于清空集合中的所有元素。
4.3 .copy()
.copy() 方法返回集合的一个浅拷贝，新集合与原集合不共享内存地址。
4.4 .difference(set1,set2,...)
difference() 方法用于返回集合的差集，即返回包含在第一个集合中但不包含在后续参数集合（set1, set2...）中的元素。
4.5 .difference_update(set1,set2,...)
difference_update() 方法用于从当前集合中移除与一个或多个其他集合共有的元素。
difference_update() 与 difference() 的区别在于：difference() 返回一个移除了相同元素的新集合，而 difference_update() 直接在原集合中执行移除操作，且无返回值。
# 集合的使用
a={1,2,3,4,1}
b={4,5,6,7}
# 1.集合是不会有重复的元素的
print("1. ",a)
# 2.集合使用 add 方法加一个元素
a.add("6")
print("2. ",a)
# 3.集合使用 clear 方法清空
a.clear()
print("3. ",a)
a={1,2,3,4}
# 4.集合使用 copy 方法复制数据
c=a.copy()
print("4. ",c)
# 5.集合使用 difference 方法返回
# 和其他集合不一样的数据
print("5. ",a.difference(b))
# 6.集合使用 difference_update 方法删除
# 和其他集合一样的数据
# a={1,2,3,4}
# b={4,5,6,7}
a={1,2,3,4}
b={4,5,6,7}
print("6. ",a.difference_update(b))
print("6. ",a)
a={1,2,3,4}
c={1}
a.difference_update(b,c)
print("6. ",a)
# 7.集合使用 discard 方法删掉数据 val
a={1,2,3,4}
a.discard(2)
print("7. ",a)
4.6 .discard(val)
.discard 方法用于从集合中删除指定的元素 val。
4.7 .intersection(set1,set2,...)
.intersection 方法用于返回集合的交集，即同时存在于当前集合和参数集合中的元素，原集合不受影响。
4.8 .intersection_update()
.intersection_update 方法将当前集合原地修改为与一个或多个其他集合的交集。
>>> a={1,2,3,4,5}
>>> b={2,3,4,5,6,7}
>>> a.intersection(b)
{2, 3, 4, 5}
>>> a
{1, 2, 3, 4, 5}
>>> b
{2, 3, 4, 5, 6, 7}
>>> a.intersection_update(b)
>>> a
{2, 3, 4, 5}
>>> b
{2, 3, 4, 5, 6, 7}4.9 .isdisjoint()
.isdisjoint 方法用于判断两个集合是否没有共同元素。若无共同元素，返回 True；否则返回 False。
>>> a={1,2,3,4,5}
>>> b={2,3,4,5,6,7}
>>> c={"a","b"}
>>> a.isdisjoint(b)
False
>>> a.isdisjoint(c)
True4.10 .issubset(other_set)
.issubset 方法用于判断当前集合是否为参数集合 other_set 的子集。
>>> a={1,2,3,4,5}
>>> b={2,3,4,5,6,7}
>>> c={1}
>>> a.issubset(b)
False
>>> a.issubset(c)
False
>>> c.issubset(a)
True4.11 .issuperset(other_set)
.issuperset 方法用于判断参数集合 other_set 是否为当前集合的子集。
>>> a={1,2,3,4,5}
>>> b={2,3,4,5,6,7}
>>> c={1}
>>> a.issuperset(b)
False
>>> a.issuperset(c)
True4.12 .pop()
.pop() 方法用于移除并返回集合中的一个随机元素，原集合中该元素被删除。
请注意，集合的 pop 方法不接受 index 参数。若尝试像列表那样传入 index 参数，将引发 TypeError: pop() takes no arguments (1 given) 错误。
4.13 .remove()
.remove(val) 方法用于删除集合中的指定元素 val，该方法无返回值。若 val 不在集合中，则引发 KeyError 错误。
4.14 .symmetric_difference()
symmetric_difference 方法返回两个集合中不重复的元素集合（即对称差集），且不改变原集合。
4.15 .symmetric_difference_update()
symmetric_difference_update 方法移除当前集合中与指定集合相同的元素，并将指定集合中不同的元素插入到当前集合中。
# 10.集合使用 ^ 操作符返回
# 两个集合中不一样的数据
# 等同于 symmetric_difference方法
a={1,2,3,4}
b={4,5,6,7}
tmp=a^b
print("10. ",tmp)
print("a==>",a)
print("b==>",b)
print("使用 ^ 操作符 原来的集合不受影响")
print("*"*60)
print("a.symmetric_difference(b)==>",a.symmetric_difference(b))
print("a==>",a)
print("b==>",b)
print("使用 symmetric_difference方法 原来的集合不受影响")
print("*"*60)
print("a.symmetric_difference_update(b)==>",a.symmetric_difference_update(b))
print("使用 symmetric_difference_update 原来的集合会改变")
print("a==>",a)
print("b==>",b)
print("*"*60)
4.16 .union(other_set)
.union 方法返回两个集合的并集，即包含所有元素的集合，且不改变原集合。
4.17 .update(other_set)
.update 方法用于向当前集合中添加其他集合的元素。
>>> a={0,1}
>>> b={3,4}
>>> c={5,6}
>>> a.union(b)
{0, 1, 3, 4}
>>> a
{0, 1}
>>> b
{3, 4}
>>> a.update(b)
>>> a
{0, 1, 3, 4}
>>> b
{3, 4}5. 集合和运算符
5.1 - 运算符
假设 a、b 是两个集合；a - b 类似于 a.difference(b) 方法，即返回集合 a 中包含而集合 b 中不包含的元素，原集合不受影响。
>>> a={0,1,2,3}
>>> b={2,3,4,5}
>>> a-b
{0, 1}
>>> a.difference(b)
{0, 1}5.2 | 运算符
假设 a、b 是两个集合；a | b 类似于 a.union(b) 方法，即返回集合 a 和 b 中所有的元素，原集合不受影响。
>>> a={0,1,2,3}
>>> b={2,3,4,5}
>>> a|b
{0, 1, 2, 3, 4, 5}
>>> a.union(b)
{0, 1, 2, 3, 4, 5}5.3 & 运算符
假设 a、b 是两个集合；a & b 类似于 a.intersection(b) 方法，即返回集合 a 和 b 中都包含的元素，原集合不受影响。
# 9.集合使用 & 选出集合重叠的部分
# 等同于 insection 方法
a={1,2,3,4}
b={4,5,6,7}
print("********* 初始数据 ***********")
print("a==>",a)
print("b==>",b)
print("8. a & b==>",a & b)
print("执行 a & b 后")
print("a==>",a)
print("b==>",b)
print("使用 & 操作符 原来的集合不受影响")
print("*"*60)
print("8. a.intersection(b)==>",a.intersection(b))
print("使用 intersection 方法 原来的集合不受影响")
print("a==>",a)
print("b==>",b)
print("*"*60)
print("8. a.intersection_update(b)==>",a.intersection_update(b))
print("使用 intersection_update 方法 原来的集合会改变")
print("a==>",a)
print("b==>",b)
print("*"*60)
5.4 ^ 运算符
假设 a、b 是两个集合；a ^ b 类似于 a.symmetric_difference(b) 方法，即返回不同时包含于 a 和 b 的元素（对称差集），原集合不受影响。
>>> a={0,1,2,3}
>>> b={2,3,4,5}
>>> a.symmetric_difference(b)
{0, 1, 4, 5}
>>> a^b
{0, 1, 4, 5}5.5 in 、not in 运算符
in 运算符用于判断某个元素是否属于某个集合。
not in 运算符用于判断某个元素是否不属于某个集合。
>>> a={0,1,2,3}
>>> 0 in a
True
>>> "0" in a
False总结
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