Python中的集合

在Python中，集合（set）是一种无序、不重复元素的容器。集合可以进行交集、并集、差集等操作，是非常实用的一种数据结构。

创建集合

在Python中，可以使用大括号{}或者set()函数来创建集合。例如：

# 使用大括号创建集合
set1 = {1, 2, 3}
print(set1)  # 输出 {1, 2, 3}

# 使用set()函数创建集合
set2 = set([1, 2, 3])
print(set2)  # 输出 {1, 2, 3}

需要注意的是，如果要创建空集合，必须使用set()函数，因为使用大括号创建的空集合会被解释为创建空字典。

# 创建空集合
set3 = set()
print(set3)  # 输出 set()

集合操作

Python中的集合支持并集、交集、差集、对称差集等操作。

并集

求两个集合的并集，可以使用|符号，也可以使用union()方法。例如：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
# 使用|符号求并集
set3 = set1 | set2
print(set3)  # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}
# 使用union()方法求并集
set4 = set1.union(set2)
print(set4)  # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}

交集

求两个集合的交集，可以使用&符号，也可以使用intersection()方法。例如：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
# 使用&符号求交集
set3 = set1 & set2
print(set3)  # 输出 {3}
# 使用intersection()方法求交集
set4 = set1.intersection(set2)
print(set4)  # 输出 {3}

差集

求两个集合的差集，可以使用-符号，也可以使用difference()方法。例如：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
# 使用-符号求差集
set3 = set1 - set2
print(set3)  # 输出 {1, 2}
# 使用difference()方法求差集
set4 = set1.difference(set2)
print(set4)  # 输出 {1, 2}

需要注意的是，差集的操作会从第一个集合中减去第二个集合中有的元素。

对称差集

求两个集合的对称差集，可以使用^符号，也可以使用symmetric_difference()方法。对称差集是指除了两个集合共有的元素外，其他的元素组成的集合。例如：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
# 使用^符号求对称差集
set3 = set1 ^ set2
print(set3)  # 输出 {1, 2, 4, 5}
# 使用symmetric_difference()方法求对称差集
set4 = set1.symmetric_difference(set2)
print(set4)  # 输出 {1, 2, 4, 5}

其他方法

除了上面介绍的方法外，Python中的集合还支持其他常用的方法，例如：

添加元素

向集合中添加元素，可以使用add()方法，例如：

set1 = {1, 2, 3}
# 添加元素4
set1.add(4)
print(set1)  # 输出 {1, 2, 3, 4}

删除元素

从集合中删除元素，可以使用remove()方法或者discard()方法。两者的区别在于，如果删除的元素不存在于集合中，remove()方法会抛出异常，而discard()方法不会。例如：

set1 = {1, 2, 3}
# 删除元素2
set1.remove(2)
print(set1)  # 输出 {1, 3}
# 删除元素4，该元素不存在于集合中，所以会抛出异常
set1.remove(4)
# 删除元素3
set1.discard(3)
print(set1)  # 输出 {1}
# 删除元素4，该元素不存在于集合中，但是不会抛出异常
set1.discard(4)

判断是否为子集或超集

判断一个集合是否为另一个集合的子集或超集，可以使用issubset()方法或者issuperset()方法。例如：

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {2, 3}
# 判断set2是否为set1的子集
print(set2.issubset(set1))  # 输出 True
# 判断set1是否为set2的超集
print(set1.issuperset(set2))  # 输出 True

结论

Python中的集合是一种无序、不重复元素的容器，支持常见的集合操作，例如并集、交集、差集、对称差集等。同时，Python中的集合还有其他常用的方法，例如添加元素、删除元素、判断是否为子集或超集等。在实际开发中，集合通常用于去重、统计元素出现次数等场景，是一种非常实用的数据结构。