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第 07 篇 · 集合 set：去重与关系运算

作者：小庄学Python ｜ 系列：《Python基础大全》 · 30 篇从零到能写项目

本篇目标

• 理解集合"无序、唯一"的特性
• 掌握交集、并集、差集等关系运算
• 学会用集合高效去重
• 了解 frozenset 的使用场景

一、创建集合

s1={1,2,3}s2=set([1,2,2,3,3])# {1, 2, 3} 自动去重s3=set("hello")# {'h', 'e', 'l', 'o'} 去重字符empty=set()# 空集合

⚠️{}是空字典，不是空集合！空集合只能用set()。

两大特性

1. 元素唯一：自动去重
2. 无序：没有下标，不能用s[0]

s={3,1,2}print(s)# {1, 2, 3} 打印顺序不保证s[0]# ❌ TypeError: 'set' object is not subscriptable

二、增删改查

s={1,2,3}s.add(4)# 加一个元素s.update([5,6])# 批量加s.remove(1)# 删除，不存在会报错s.discard(100)# 删除，不存在也不报错 ✅ 推荐s.pop()# 随机删一个并返回（因为无序）s.clear()# 清空2ins# True ← 集合的 in 查询是 O(1)，比列表快得多len(s)# 长度

三、关系运算（集合的核心价值）

a={1,2,3,4}b={3,4,5,6}a&b# {3, 4} 交集：两边都有a|b# {1,2,3,4,5,6} 并集：合起来去重a-b# {1, 2} 差集：a 有 b 没有b-a# {5, 6} 差集：b 有 a 没有a^b# {1, 2, 5, 6} 对称差集：只在一边出现

等价的方法写法（更语义化）：

a.intersection(b)a.union(b)a.difference(b)a.symmetric_difference(b)

判断关系

{1,2}.issubset(a)# True 是子集a.issuperset({1,2})# True 是超集{1,2}.isdisjoint({5,6})# True 没有交集

四、实战场景

场景 1：列表去重

lst=[1,2,2,3,3,3,1]unique=list(set(lst))# [1, 2, 3] 但顺序会乱！# 保持原顺序的去重seen=set()result=[]foriteminlst:ifitemnotinseen:seen.add(item)result.append(item)# result = [1, 2, 3] 顺序保持 ✅# Python 3.7+ 一行搞定result=list(dict.fromkeys(lst))

场景 2：找出两份名单的差异

yesterday={"张三","李四","王五"}today={"李四","王五","赵六"}print("新来的：",today-yesterday)# {'赵六'}print("离开的：",yesterday-today)# {'张三'}print("一直都在：",today&yesterday)# {'李四', '王五'}

场景 3：共同标签 / 兴趣匹配

user_a_tags={"Python","摄影","健身","咖啡"}user_b_tags={"Python","旅游","咖啡","电影"}match=user_a_tags&user_b_tagsprint(f"共同兴趣：{match}")print(f"匹配度：{len(match)/len(user_a_tags|user_b_tags):.0%}")

场景 4：高性能查找

# 判断 100 万条数据里有没有某元素big_list=list(range(1_000_000))big_set=set(big_list)# 999999 in big_list → 需要遍历，慢# 999999 in big_set → 哈希查找，瞬间返回

数据量大且要频繁in判断时，先把列表转成集合，性能提升可能是上千倍。

五、集合推导式

{x**2forxinrange(5)}# {0, 1, 4, 9, 16}{c.lower()forcin["A","b","A"]}# {'a', 'b'}{wforwintext.split()iflen(w)>3}# 长度大于3的单词

六、frozenset：不可变集合

fs=frozenset([1,2,3])fs.add(4)# ❌ 不可变# 用途：可以作为字典的 key 或放进另一个集合d={frozenset({1,2}):"这一组"}

常见坑

# 不可哈希元素会报错{[1,2],[3,4]}# ❌ TypeError: unhashable type: 'list'{(1,2),(3,4)}# ✅ 元组可以

本篇小结

• 集合 = 无序 + 唯一，创建空集合用set()
• &交、|并、-差、^对称差
• 去重最快：set(lst)；保序去重：list(dict.fromkeys(lst))
• 大量in查询时，集合比列表快得多

练习题

1. 有列表[1,1,2,2,3,4,4,5]，用两种方法去重（一种保序、一种不保序）。
2. 找出两个字符串中都出现过的字符，如"hello"和"world"→{'l', 'o'}。
3. 随机生成 100 个 1~50 的整数，统计其中有多少个不同的数字。

下一篇：条件判断 if——让程序学会做选择。

总结

• 希望对初学者有帮助

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