Python集合高级教程：从理论到实践
集合（Set）是 Python中一种基础且功能强大的数据结构，它用于存储不重复的元素集合。集
合的操作通常是高效且直观的，这使得它们在处理需要快速成员检测、去重或集合运算的场景中非
常有用。下面是关于 Python集合的深度解析，包括理论、操作、特性以及实际应用。
集合的理论基础
集合的定义
集合是一种无序的、不包含重复元素的数据集合。
在数学中，集合的概念非常基础，而Python的集合类型正是基于这一概念构建的。
# 创建集合的两种方式
set_example = {1, 'a', 2, 3} # 使用花括号
another_set = set([1, 2, 3, 4]) # 使用set()函数集合的特性
无序性 ：集合中的元素没有固定的顺序，因此不能通过索引来访问。
唯一性 ：集合中的元素都是唯一的，重复的元素会被自动忽略。
可变性 ：集合是可变的，这意味着我们可以添加或删除元素，但集合中的元素必须是不
可变类型。
集合的操作方法
添加元素
使用 add() 方法添加单个元素，或者使用 update() 方法添加多个元素。
# 添加单个元素
set_example.add('b')
# 添加多个元素
set_example.update(['c', 'd'])删除元素
discard() 和 remove() 方法都可以删除元素，但 remove() 在元素不存在时会抛出
KeyError 。
# 安全删除元素，如果元素不存在不会报错
set_example.discard('a')
# 删除元素，如果元素不存在会抛出KeyError
set_example.remove('b')集合推导式
集合推导式提供了一种简洁的方式来创建集合，同时进行转换和去重。
# 使用集合推导式创建平方数的集合
squared_set = {x*2 for x in range(5)}集合运算
集合支持多种运算，这些运算在处理集合数据时非常有用。
并集（Union）
并集操作合并两个集合中的所有元素，去除重复项。
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
union_set = set1 | set2 # 或者使用union_set = set1.union(set2)交集（Intersection）
交集操作返回两个集合中共有的元素。
intersection_set = set1 & set2 # 或者使用intersection_set = set1.intersection(set2)差集（Difference）
差集操作返回在第一个集合中但不在第二个集合中的元素。
difference_set = set1 - set2 # 或者使用difference_set = set1.difference(set2)对称差集（Symmetric Difference）
对称差集操作返回两个集合中不共有的元素。
symmetric_difference_set = set1 ^ set2
# 或者使用symmetric_difference_set = set1.symmetric_difference(set2)集合的高级应用
使用集合去重
集合常用于去除列表中的重复元素，这是因为集合会自动处理重复项。
# 去除列表中的重复元素
unique_elements = set([1, 2, 2, 3, 4, 4, 5])集合与字典的键
由于集合是不可变的，它们可以作为字典的键。
# 使用集合作为字典的键
associations = {frozenset({1, 2}): 'pair', frozenset({2, 3}): 'another pair'}集合与数学运算
集合支持数学上的集合运算。
# 集合的数学运算
set_a = {1, 2, 3}
set_b = {3, 4, 5}
# 并集
print(set_a | set_b) # 输出: {1, 2, 3, 4, 5}
# 交集
print(set_a & set_b) # 输出: {3}
# 差集
print(set_a - set_b) # 输出: {1, 2}
# 对称差集
print(set_a ^ set_b) # 输出: {1, 2, 4, 5}结论
集合是 Python 中一个简单而又强大的数据结构，它的不可变性、唯一性和高效的操作使得它
在多种场景下都非常有用。
通过理解集合的理论、掌握操作方法、熟悉集合运算以及在实践中应用集合，开发者可以更
加高效地处理数据，编写出更加清晰和性能优化的代码。
无论是在日常的数据处理任务中，还是在复杂的算法实现中，集合都是Python程序员工具箱
中的重要工具。
原文地址：https://blog.csdn.net/m0_67484548/article/details/142440569
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