今天我们将深入探讨一种独特而强大的Python数据结构：集合。
当你想要存储唯一项、去除重复项或执行数学操作（如并集、交集和差集）时，集合非常有用。
让我们来探索集合是如何工作的，以及它们的使用场景！ 🐍
📦 你将学到什么
- 集合是什么以及如何创建它们
- 集合与列表和元组的区别
- 内置集合方法
- 集合操作：并集、交集、差集、对称差集
- 实际应用案例
🔹 1. 什么是集合？
集合是一种无序、可变且无索引的集合，不允许重复值。
🔹 语法：
my_set = {1, 2, 3}
您还可以使用 set() 构造函数创建一个空集合：
empty_set = set()⚠️
{}创建的是一个空字典，而不是一个集合！
✅ 2. 为什么使用集合？
- 自动去除重复项
- 非常适合成员测试（
in） - 在数学运算中效率极高
- 理想用于比较值的集合
🔧 3. 基本集合操作
创建一个集合
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
添加项目
fruits.add("orange")移除项目
fruits.remove("banana") # 如果未找到则引发错误
fruits.discard("banana") # 安全移除（无错误）清除所有项目
fruits.clear()复制一个集合
new_set = fruits.copy()🔁 4. 设置循环
for fruit in fruits:
print(fruit)
注意：由于集合是无序的，输出可能不遵循插入顺序。🔀 5. 集合操作
让我们来看两个集合：
a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}🔸 并集 – 所有唯一项
print(a | b) # {1, 2, 3, 4, 5, 6}
print(a.union(b)) # 相同的结果🔸 交集 – 公共项
print(a & b) # {3, 4}
print(a.intersection(b)) # 相同的结果🔸差异 – 在 A 中但不在 B 中的项
print(a - b) # {1, 2}
print(a.difference(b)) # 相同的结果🔸 对称差异 – 在 A 或 B 中，但不在两者中
print(a ^ b) # {1, 2, 5, 6}
print(a.symmetric_difference(b)) # 相同🔎 6. 成员测试
print(3 in a) # True
print(10 in a) # False在集合中，这比在列表中更快！
⚠️ 7. 集合与其他集合的比较
| 特性 | 列表 | 元组 | 集合 |
|---|---|---|---|
| 有序 | ✅ | ✅ | ❌ |
| 可变性 | ✅ | ❌ | ✅ |
| 允许重复 | ✅ | ✅ | ❌ |
| 可索引 | ✅ | ✅ | ❌ |
| 快速成员查找 | ❌ | ❌ | ✅ |
🧪 现实世界示例
1. 从列表中移除重复项
nums = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]
unique_nums = list(set(nums))
print(unique_nums) # [1, 2, 3, 4, 5]2. 检查共同兴趣
alice_hobbies = {"reading", "coding", "traveling"}
bob_hobbies = {"coding", "gaming"}
common = alice_hobbies & bob_hobbies print(common) # {'coding'}3. 句子中的唯一单词
sentence = "this is a test this is only a test"
unique_words = set(sentence.split()) print(unique_words)
🧠 回顾
今天你学到了：
- 集合是什么以及如何创建和修改集合
- 集合会去除重复项并加速成员测试
- 集合操作：并集、交集、差集等
- 使用集合进行清理和比较的实际案例
