在 Python 中，集合（Set）与列表（List）、字典（Dict）、元组（Tuple）一起构成了基本的数据结构。集合以其独特的无序性和元素唯一性，在处理数据时具有独特的优势。然而，很多人对集合的强大功能了解不多，甚至在学习 Python 的早期忽略了它的存在。本文将带您深入探讨 Python 集合的 8 个实用技巧及其示例，帮助您更好地利用这一强大的数据结构。

1.不可变集合（Frozensets）

Frozenset 类似于普通的集合（Set），但它是不可变的。这意味着，一旦创建了一个 frozenset，就无法向其中添加或删除任何元素。

创建一个 frozenset：

# 创建一个普通集合
normal_set = {1, 2, 3, 4, 5}
# 将普通集合转换为 frozenset
frozen_set = frozenset(normal_set)
print(frozen_set)

Frozenset 相对于普通集合的主要优势在于它的不可变性，这意味着：

• Frozenset 可以用作字典的键（普通集合不能）
• Frozenset 可以添加到另一个集合或 frozenset 中（普通集合不能）

除此之外，frozenset 的行为与普通集合完全相同。

2.集合推导式(Set Comprehension)

类似于列表（List）和字典（Dict）的推导式（Comprehension），我们可以使用集合推导式来从另一个可迭代对象中优雅地创建一个集合，只需一行代码。

# 使用集合推导式从列表中创建集合
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3]
unique_numbers = {num**2 for num in numbers}


print(unique_numbers)

3.并集(Union) 和交集(Intersection)

假设我们有两个简单的集合 —— a 和 b：

a={1,2,3,4}
b={3,4,5,6}

两个集合的并集是包含这两个集合中所有元素的集合。要找到集合 a 和 b 的并集，我们可以使用 a.union(b)。另外，我们也可以使用 a | b。

a={1,2,3,4}
b={3,4,5,6}
print(a.union(b))
print(a|b)

两个集合的交集是只包含同时出现在两个集合中的元素的集合。要找到集合 a 和 b 的交集，我们可以使用 a.intersection(b)。另外，我们也可以使用 a & b。

a={1,2,3,4}
b={3,4,5,6}
print(a.intersection(b))
print(a&b)

4.差集(Difference)

假设我们有两个简单的集合 —— a 和 b：

a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}

• 集合 a 和 b 的差集用 (a - b) 表示包含在 a 中但不在 b 中的元素。
• 集合 b 和 a 的差集用 (b - a) 表示包含在 b 中但不在 a 中的元素。
• 注意(a - b) 和 (b - a) 是不同的。顺序很重要。

要找到两个集合 a 和 b 之间的差集，我们可以使用 a.difference(b)。另外，我们也可以使用减法运算符 a - b。

a={1,2,3,4}
b={3,4,5,6}


difference_ab = a - b # a 中不在 b 中的元素
print("a 中不在 b 中的元素:",difference_ab)


difference_ba = b - a # b 中不在 a 中的元素
print("b 中不在 a 中的元素",difference_ba)


difference_ab = a.difference(b)
print("a 中不在 b 中的元素:",difference_ab)


difference_ba = b.difference(a)
print("b 中不在 a 中的元素",difference_ba)

5.对称差集(Symmetric Difference)

假设我们有两个简单的集合 a 和 b：

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}

两个集合的对称差集是一个包含只出现在其中一个集合中但不出现在两个集合中的元素的集合 —— 本质上是去掉交集后的元素。

对于 a 和 b，对称差集为 {1, 2, 5, 6}，因为只有这些元素没有出现在 a 和 b 的交集中。

要找到集合 a 和 b 的对称差集，我们可以使用 a.symmetric_difference(b)。另外，我们也可以使用按位异或运算符 a ^ b。

a={1,2,3,4}
b={3,4,5,6}
print(a.symmetric_difference(b))
print(a^b)

6.使用 * 合并集合

我们可以使用 * 操作符来合并两个集合。

a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}
c={*a, *b}
c

由于我们在合并集合时处理的是单一元素而非键值对，因此使用 * 操作符，而不是 **（** 用于合并字典）。还可以通过这种方式来：

1. 合并三个或更多集合。
2. 将集合与单一值进行合并。

a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}
c={*a, *b,7}
c

7.使用 .update() 合并集合

我们还可以使用 .update() 方法来合并两个集合。当我们执行 a.update(b) 时，会将集合 b 中的所有元素添加到集合 a 中。这样，a 会包含更多的元素，而 b 保持不变。

例如：

a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}
a.update(b)
print(a)
print(b)

8.互斥、子集、超集判断

以下是一些有用的内置布尔集合方法，用于检查特定条件：

1.互斥判断 .isdisjoint()

如果两个集合没有任何共同元素，则称这两个集合为“互斥的”。我们可以使用 a.isdisjoint(b) 来检查集合 a 和集合 b 是否互斥。

例如：

a = {1, 2, 3}
b = {4, 5, 6}


# 检查两个集合是否互斥
print(a.isdisjoint(b))


c = {3, 4, 5}
# 检查两个集合是否互斥
print(a.isdisjoint(c))

2. 子集判断.issubset()

集合 a 是集合 b 的子集，如果 a 的所有元素都在 b 中。我们可以使用 a.issubset(b) 来检查集合 a 是否是集合 b 的子集。

a = {1, 2, 3}
b = {1, 2, 3, 4}
a.issubset(b)

3. 超集判断.issuperset()

集合 a 是集合 b 的超集，如果 b 的所有元素都在 a 中。我们可以使用 a.issuperset(b) 来检查集合 a 是否是集合 b 的超集。

a = {1, 2, 3, 4, 5}
b = {2, 3}


# 检查 a 是否是 b 的超集
print(a.issuperset(b))

在 Python 中，集合是处理数据时的强大工具，具有独特的无序性和元素唯一性。通过掌握集合的基本操作，如不可变集合（Frozensets）、集合推导式、并集、交集、差集、对称差集等，我们可以更高效地进行数据处理和分析。