什么是集合

在 Python 中，集合（set）是一种无序、不重复的数据类型，它的元素由大括号 {} 包含，元素之间用逗号分隔。

与列表和元组不同，集合是一种可变的数据类型，我们可以对其进行增删改查等操作。同时，集合还有一些特殊的操作，例如求并集、交集、差集等，方便我们进行集合运算。

创建集合

可以使用 {} 或 set() 函数来创建一个空集合。例如：

我们也可以在大括号中提供一些元素来创建一个包含元素的集合。例如：

需要注意的是，我们在创建集合时，元素顺序是不确定的。同样的元素可能在不同的环境下被存储在不同的位置。

访问集合中的元素

由于集合是无序的，我们不能通过索引来访问集合中的元素。但我们可以使用 in 运算符来判断一个元素是否存在于集合中。例如：

集合的常见操作

我们可以对集合进行增删改查等操作，以下是一些常见的操作：

添加元素

我们可以使用 add() 方法向集合中添加一个元素。例如：

删除元素

我们可以使用 remove() 或 discard() 方法从集合中删除一个元素。两者的区别在于，如果我们尝试删除一个不存在的元素时，remove() 方法会引发 KeyError 异常，而 discard() 方法则不会。例如：

集合运算

我们可以使用一些特殊的运算符来对集合进行运算，例如求并集、交集、差集等。具体来说，常用的运算符有：

|：求两个集合的并集；&：求两个集合的交集；-：求两个集合的差集（在第一个集合中但不在第二个集合中的元素）；^：求两个集合的对称差集（在两个集合中都不存在的元素）。

例如：

集合推导式

和列表、元组一样，集合也支持推导式。我们可以使用集合推导式来生成一个集合。例如：

这个代码利用集合推导式生成了一个包含 0 到 9 中所有偶数的集合。

集合的实际应用

集合在实际开发中有很多应用场景，例如：

去重：由于集合中的元素是不重复的，我们可以用集合来进行去重操作；集合运算：集合的运算可以方便我们对数据进行筛选、过滤等操作；数据类型转换：我们可以将列表、元组等数据类型转换为集合，利用集合的特性进行一些操作。集合的局限性

尽管集合在实际开发中非常有用，但是它们也有一些局限性。其中最重要的一点是，集合中的元素必须是可哈希的。什么是可哈希的？可哈希的对象必须具有一个唯一的哈希值，这个哈希值可以用来进行比较。简单来说，所有不可变的数据类型都是可哈希的，例如整数、浮点数、字符串、元组等；而可变的数据类型（例如列表、字典、集合等）则是不可哈希的。

由于集合中的元素必须是可哈希的，因此我们不能将列表、字典等不可哈希的对象作为集合的元素。如果尝试这样做，Python 会引发 TypeError 异常。

总结

在 Python 中，集合是一种无序、不重复的数据类型，可以进行增删改查等操作，还支持一些特殊的集合运算。集合在实际开发中有很多应用场景，例如去重、集合运算、数据类型转换等。需要注意的是，集合中的元素必须是可哈希的，否则 Python 会引发 TypeError 异常。