集合是 Python 中的一种内置数据结构，表示唯一项的无序集合。集合对于涉及成员资格测试、消除重复条目以及执行数学集运算（如 union、intersection 和 difference）的操作特别有用。由于它们的特性，集合是数据分析和操作中的宝贵工具。

1. 创建 Sets

可以通过将项目放在大括号 {} 内或使用 set（） 构造函数来创建集合。根据定义，集不允许重复值。

示例：创建简单集

# Creating a set of cars  
cars = {"BMW", "Cadillac", "Ford"}  
print(cars)

输出：

{'BMW', 'Ford', 'Cadillac'}

（注意：由于 sets 未排序，因此项目的顺序可能会有所不同。

3–2.添加和删除元素

集合允许您使用 add（） 和 remove（） 方法添加或删除元素。使用 remove（） 时，建议确保 set 中存在该项目，以避免 KeyError。可以使用 discard（） 删除项目，如果未找到该项目，则不会引发错误。

示例：添加和删除元素

# Creating a set of operating systems  
operating_systems = {"Windows", "macOS", "Linux"}  

# Adding an element  
operating_systems.add("Ubuntu")  

# Removing an element  
operating_systems.remove("Windows")  # Raises KeyError if 'Windows' is not found  
# operating_systems.discard("Windows")  # Safely removes 'Windows' if it exists  

print(operating_systems)

输出：

{'macOS', 'Ubuntu', 'Linux'}

3. 集合操作

集支持各种操作，例如并集、交集、差集和对称差集。可以使用方法或运算符执行这些操作。

示例：Set Operations

# Defining two sets  
set_a = {1, 2, 3, 4}  
set_b = {3, 4, 5, 6}  

# Union of two sets  
union_set = set_a | set_b  # or set_a.union(set_b)  

# Intersection of two sets  
intersection_set = set_a & set_b  # or set_a.intersection(set_b)  

# Difference of two sets  
difference_set = set_a - set_b  # or set_a.difference(set_b)  

# Symmetric difference (items in either set, but not in both)  
symmetric_difference_set = set_a ^ set_b  # or set_a.symmetric_difference(set_b)  

print("Union:", union_set)  
print("Intersection:", intersection_set)  
print("Difference:", difference_set)  
print("Symmetric Difference:", symmetric_difference_set)

输出：

Union: {1, 2, 3, 4, 5, 6}  
Intersection: {3, 4}  
Difference: {1, 2}  
Symmetric Difference: {1, 2, 5, 6}

3-4. 会员测试

集提供了一种使用 in 关键字测试成员资格的快速方法。由于 sets 的底层哈希表实现，此操作通常比检查列表或 Tuples 中的成员资格更有效。

示例：成员身份测试

# Creating a set of numbers  
numbers = {1, 2, 3, 4, 5}  

# Testing membership  
is_three_in_set = 3 in numbers  # True  
is_six_in_set = 6 in numbers    # False  

print("Is 3 in numbers?", is_three_in_set)  
print("Is 6 in numbers?", is_six_in_set)

输出：

Is 3 in numbers? True  
Is 6 in numbers? False

3-5. 集合推导式

与列表推导式类似，Python 也支持集合推导式，允许集合的简洁易读构造。

示例：Set Comprehension

# Creating a set of squares for even numbers from 0 to 9  
squares = {x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0}  

print(squares)  # Outputs a set of squares of even numbers

输出：

{0, 4, 16, 36, 64}