Python 集合（Set）详解

什么是 Python 集合？

在 Python 中，集合（set）是一种内置的数据类型，用于存储无序且不重复的元素。

集合非常适合用于：

• 去除列表中的重复项
• 执行数学集合运算（如交集、并集、差集）
• 快速成员检测（平均时间复杂度为 O(1)）

创建集合

可以通过花括号 {} 或 set() 函数创建集合：

# 使用花括号（注意：空花括号 {} 创建的是字典！）
s1 = {1, 2, 3, 4}

# 使用 set() 函数
s2 = set([1, 2, 2, 3])  # 结果: {1, 2, 3}
s3 = set("hello")       # 结果: {'h', 'e', 'l', 'o'}
empty_set = set()       # 正确创建空集合

常用操作

集合支持多种实用操作：

• add(item)：添加元素
• remove(item)：移除元素（不存在会报错）
• discard(item)：安全移除元素（不存在不报错）
• len(s)：获取集合大小
• item in s：检查是否包含某元素

s = {1, 2, 3}
s.add(4)
s.discard(5)  # 不会报错
print(2 in s)  # True

集合运算

Python 集合天然支持数学集合运算：

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

# 交集
print(a & b)   # {3}
print(a.intersection(b))

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

# 差集（a 中有但 b 中没有）
print(a - b)   # {1, 2}
print(a.difference(b))

# 对称差集（不同时在两个集合中的元素）
print(a ^ b)   # {1, 2, 4, 5}
print(a.symmetric_difference(b))

实际应用示例

去重列表：

data = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]
unique_data = list(set(data))
print(unique_data)  # [1, 2, 3, 4, 5]（顺序可能变化）

查找共同好友：

user1_friends = {"Alice", "Bob", "Charlie"}
user2_friends = {"Bob", "David", "Eve"}

common = user1_friends & user2_friends
print(common)  # {'Bob'}