目录
- 一、集合的介绍与创建
- 二、集合的存储原理
- 三、元素的修改
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- [1. 添加元素](#1. 添加元素)
- [2. 删除元素](#2. 删除元素)
- 四、集合的运算
- 五、集合的判定
一、集合的介绍与创建
集合 （set），一种可变、无序、不重复 的数据结构，由大括号{}内、用逗号分隔的一组元素组成。
集合的元素是可变 的，即，它支持元素的引用的直接修改，并有相应的操作函数。
与同为组合的序列不同，集合的元素是无序 的。这意味着元素的顺序与其添加的顺序无关，并且元素也不再支持索引访问 。
集合的访问 仅可通过组合的通用操作 进行，如：for循环遍历、成员运算 。（见第三篇和第七篇）
集合的元素是不重复 的，也就是说，集合可自动对内部的元素进行去重处理。
与序列同理，集合同样有赋值创建 和引用创建 ，对应类似的函数set()。此外，类似于列表生成式（见第六篇），还支持集合生成（推导）式。
python
# 直接创建
set_ = {1, 2, 3}
print(set_) # {1, 2, 3}
# 引用创建
set_ = set([1, 2, 3])
print(set_) # {1, 2, 3}
# 空集
set_ = set()
print(set_) # set()
# 集合生成式
set_ = {i**2 for i in range(10) if i%2 == 0}
print(set_) # {0, 64, 4, 36, 16}二、集合的存储原理
集合通过哈希表 来实现存储，即使用散列函数 将元素映射到表中的位置。
元素的地址 会通过哈希函数 计算得到一个定长数字，该数字称为哈希值 或散列值 。而哈希表 是一种根据键的哈希值直接访问存储位置的数据结构，也称为散列表。
不同元素的哈希值可能相同，这就是哈希冲突。当发生冲突时，系统将元素添加到哈希桶的尾部，使其成为链表的节点。
集合的元素不会重复，是因为哈希表的结构会使得相同元素的会映射到同一地址。
三、元素的修改
1. 添加元素
add(element)：添加一个元素。update(iterable)：添加一个组合内的元素。
python
set_ = set()
# 单个添加
set_.add('num')
print(set_) # {'num'}
# 多个添加
set_.update(range(5))
print(set_) # {0, 1, 2, 3, 4, 'num'}2. 删除元素
后三个函数同样适用于列表的元素删除，语法格式与集合相似，但缺失索引后，其功能范围有所变化。
其中，pop()的 "任意" 是与哈希值有关的伪随机机制。
python
set_ = set(range(5)) # {0, 1, 2, 3, 4}
# 定向删除
set_.discard(0)
print(set_) # {1, 2, 3, 4}
set_.remove(1)
print(set_) # {2, 3, 4}
# 不定向删除
set_.pop()
print(set_) # {3, 4}
# 清空
set_.clear()
print(set_) # set()四、集合的运算
set1.intersection(set2)：交 运算，对应运算符&，即set1 & set2set1.union(set2)：并 运算，对应运算符|，即set1 | set2set1.difference(set2)：差 运算，对应运算符-，即set1 - set2set1.symmetric_difference(set2)：对称差运算
其中，并运算可用于元素的添加，区别在于：集合的运算返回的是一个新的集合。
python
set1 = {'c', 'a', 't'}
set2 = {'h', 'a', 't'}
# 取交
print(set1.intersection(set2)) # {'t', 'a'}
print(set1 & set2)
# 取并
print(set1.union(set2)) # {'t', 'c', 'h', 'a'}
print(set1 | set2)
# 取差：从 set1 中去掉 set1&set2 的元素
print(set1.difference(set2)) # {'c'}
print(set1 - set2)
# 对称取差：从 set1|set2 中去掉 set1&set2 的元素
print(set1.symmetric_difference(set2)) # {'c', 'h'}
print((set1 | set2) - (set1 & set2))
# 地址更改
print(id(set1)) # 2357217208448
print(id(set2)) # 2357217209344
print(id(set1.union(set2))) # 2357217208672五、集合的判定
set1.isdisjoint(set2)：判断两集是否存在相同元素set1.issubset(set2)：判断set1是否为set2的子集set1.issuperset(set2)：判断set1是否为set2的超集
以上函数的返回值类型为布尔。
python
set1 = set('apple')
set2 = set('app')
# 无共同元素为真
print(set1.isdisjoint(set2)) # False
# set2 Ↄ set1 为真
print(set1.issubset(set2)) # False
# set1 Ↄ set2 为真
print(set1.issuperset(set2)) # True