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Set (集合)

set 是 Python 中 无序、元素唯一、可变 的数据结构，底层基于 哈希表

-> 插入 / 删除 / 查找都是 O(1) 时间复杂度。

1️⃣ set 的创建方式

s = {1, 2, 3}           # 字面量
s = set([1, 2, 3])      # 从列表创建
s = set("hello")        # {'h', 'e', 'l', 'o'}
s = set()               # 空集合，必须这样写

注意：{} 创建的是 dict，而不是 set。

2️⃣ set 的核心特点

特性	说明
无序	不保证顺序
唯一性	自动去重
可变	可新增、删除元素
元素必须可哈希（不可变）	list/dict 不能放入 set

示例：

{1, 2, 2, 3}  # {1, 2, 3}

3️⃣ 增删改查操作（CRUD）

➤ 添加元素

s.add(4)

➤ 删除元素

方法	不存在时报错？	示例
remove(x)	❌ 会报错	s.remove(3)
discard(x)	✅ 不报错	s.discard(3)
pop()	随机删除并返回	s.pop()

➤ 清空

s.clear()

4️⃣ set 的数学运算（🔥最常用）

① 交集（∩）

a & b
a.intersection(b)

② 并集（∪）

a | b
a.union(b)

③ 差集（−）

a - b
a.difference(b)

④ 对称差集（^）

两者不同的元素

a ^ b
a.symmetric_difference(b)

5️⃣ 判断关系

操作	含义	示例
issubset()	a ⊆ b	a.issubset(b)
issuperset()	a ⊇ b	a.issuperset(b)
isdisjoint()	无交集	a.isdisjoint(b)

示例：

{1,2}.issubset({1,2,3})   # True

6️⃣ set 的集合推导式（常用）

s = {x * 2 for x in [1, 2, 3]}
# {2, 4, 6}

7️⃣ 冻结集合（不可变 set）

fs = frozenset({1, 2, 3})

特点：

特性	frozenset
可哈希	✅
可作为 dict key	✅
可作为 set 元素	✅
可修改	❌

8️⃣ 常见使用场景（工程中非常常用）

1. 去重列表（高性能）

uniq = list(set(my_list))

2. 判断是否存在 —— O(1)

if item in my_set:
    ...

3. 去重同时保持顺序

（set 不保证顺序，但可以这么写）

seen = set()
result = [x for x in items if not (x in seen or seen.add(x))]

4. 判断两个集合是否重叠

if not a.isdisjoint(b):
    ...

5. 高速过滤数据（非常常用于金融数据 / 爬虫）

例如：

valid_codes = {"600001", "600002", ...}
if code in valid_codes:
    ...

6. 求差集找出“新增”和“被删除的”数据

new_items = current - old
removed_items = old - current

9️⃣ set 的性能（为什么快？）

基于哈希表（Hash Table）
in 判断：O(1)
交集/并集：高度优化的 C 实现

🔟 set 常见坑

❌ set 不支持索引

s = {1, 2, 3}
s[0]  # 错误

❌ set 内不能放列表、dict（因为不可哈希）

s = {[1,2,3]}  # TypeError

❌ set 无顺序，不适用于保持顺序的场景

🏆 最后给你总结一张速查表（收藏）

类型	示例	说明
创建	set(), {1,2}	空集必须用 set()
添加	add	添加单个
删除	remove / discard	有区别
交集	a & b	常用
并集	`a	b`
差集	a - b	找出被删除元素
对称差	a ^ b	找出变化元素
子集	issubset	关系判断
不可变	frozenset	可做 dict key
判断存在	x in set	O(1)