Python3 集合(Set)：去重神器，还有你不知道的用法

我是陈默，一个正拼命上岸的码农。

问你一个问题。

一个列表里有 1000 个元素，你怎么快速判断某个值存不存在？

用 in 遍历列表？可以，但慢。

用集合？一瞬间就搞定。

集合是 Python 里最被低估的数据结构。很多人只知道它能去重，但它的本事远不止于此。

1. 创建集合：不重复的盒子

集合用花括号 {} 表示，元素之间用逗号隔开。

# 创建集合colors = {"红", "绿", "蓝", "红", "绿"}print(colors)    # 输出: {'红', '绿', '蓝'}（重复的自动去掉了）# 从列表创建集合nums = set([1, 2, 3, 2, 1, 4])print(nums)      # 输出: {1, 2, 3, 4}# 空集合（注意：不能用 {}，那是空字典）empty = set()print(type(empty))     # 输出: <class 'set'>print(type({}))         # 输出: <class 'dict'>

{} 创建的是空字典，不是空集合。空集合必须用 set()。

这是第二个坑。第一个是元组的单元素逗号。记住这两个，面试能加分。

集合的两个特点

• 元素不重复：自动去重
• 无序：没有索引，不能用 [0] 访问

s = {3, 1, 2}print(s[0])    # 报错！TypeError: 'set' object is not subscriptable

2. 集合的基本操作

添加元素

fruits = {"苹果", "香蕉"}# add()：添加一个元素fruits.add("橙子")print(fruits)    # 输出: {'苹果', '香蕉', '橙子'}# 添加重复的？没效果fruits.add("苹果")print(fruits)    # 输出: {'苹果', '香蕉', '橙子'}（没有变化）

删除元素

fruits = {"苹果", "香蕉", "橙子"}# remove()：删除指定元素（不存在会报错）fruits.remove("香蕉")print(fruits)    # 输出: {'苹果', '橙子'}# discard()：删除指定元素（不存在不报错）fruits.discard("西瓜")    # 没有西瓜，但不报错print(fruits)              # 输出: {'苹果', '橙子'}# pop()：随机删除一个元素item = fruits.pop()print(f"删掉了：{item}")print(fruits)    # 剩下的元素# clear()：清空集合fruits.clear()print(fruits)    # 输出: set()

remove() 和 discard() 的区别：一个会报错，一个不会。

不确定元素存不存在的时候，用 discard() 更安全。

3. 集合运算：这才是集合的真正实力

数学里的集合运算——交集、并集、差集——Python 全都支持。

交集：两个集合都有的

a = {1, 2, 3, 4, 5}b = {3, 4, 5, 6, 7}# 方法一：&print(a & b)               # 输出: {3, 4, 5}# 方法二：intersection()print(a.intersection(b))   # 输出: {3, 4, 5}

并集：两个集合所有的（去重）

a = {1, 2, 3, 4, 5}b = {3, 4, 5, 6, 7}# 方法一：|print(a | b)         # 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}# 方法二：union()print(a.union(b))    # 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}

差集：a 里有但 b 里没有的

a = {1, 2, 3, 4, 5}b = {3, 4, 5, 6, 7}# 方法一：-print(a - b)                # 输出: {1, 2}# 方法二：difference()print(a.difference(b))      # 输出: {1, 2}

对称差集：只在其中一个集合里的

a = {1, 2, 3, 4, 5}b = {3, 4, 5, 6, 7}# 方法一：^print(a ^ b)                         # 输出: {1, 2, 6, 7}# 方法二：symmetric_difference()print(a.symmetric_difference(b))     # 输出: {1, 2, 6, 7}

用运算符更简洁，用方法更易读。看团队习惯。

4. 子集和超集：判断包含关系

a = {1, 2, 3}b = {1, 2, 3, 4, 5}# a 是 b 的子集吗？print(a.issubset(b))      # 输出: True# b 是 a 的超集吗？print(b.issuperset(a))    # 输出: True# 两个集合有没有交集？c = {6, 7, 8}print(a.isdisjoint(c))    # 输出: True（没有交集）print(a.isdisjoint(b))    # 输出: False（有交集）

5. 集合推导式：一行创建集合

和列表、字典一样，集合也有推导式：

# 把列表里的平方值去重nums = [1, -1, 2, -2, 3, -3]squares = {x ** 2for x in nums}print(squares)    # 输出: {1, 4, 9}# 只要偶数的平方nums = [1, 2, 3, 4, 5, 6]even_squares = {x ** 2for x in nums if x % 2 == 0}print(even_squares)    # 输出: {16, 4, 36}

6. 不可变集合：frozenset

集合本身是可变的，但有时候你需要一个不可变的集合。

# 普通集合s = {1, 2, 3}s.add(4)        # 可以修改# 不可变集合fs = frozenset([1, 2, 3])fs.add(4)       # 报错！AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

什么时候用 frozenset？

当你需要把集合当字典的键，或者放进另一个集合里的时候：

# 集合不能做字典的键# bad = {{1, 2}: "值"}    # 报错！# frozenset 可以good = {frozenset([1, 2]): "值"}print(good[frozenset([1, 2])])    # 输出: 值

7. 集合 vs 列表：什么时候用哪个？

简单判断：

• 需要去重？用集合
• 需要快速查找？用集合
• 需要顺序？用列表
• 需要索引？用列表

8. 实战：用集合解决实际问题

去重

# 用户访问记录，找出不重复的用户visits = ["user1", "user2", "user1", "user3", "user2", "user4", "user1"]unique_users = set(visits)print(f"总访问：{len(visits)}次")print(f"独立用户：{len(unique_users)}个")print(f"用户列表：{unique_users}")# 输出:# 总访问：7次# 独立用户：4个# 用户列表：{'user1', 'user2', 'user3', 'user4'}

找共同好友

my_friends = {"小明", "小红", "小华", "小刚"}your_friends = {"小红", "小华", "小李", "小王"}# 共同好友common = my_friends & your_friendsprint(f"共同好友：{common}")              # 输出: {'小红', '小华'}# 我有但你没有的好友only_mine = my_friends - your_friendsprint(f"只有我认识的：{only_mine}")       # 输出: {'小明', '小刚'}# 所有的朋友（去重）all_friends = my_friends | your_friendsprint(f"朋友圈：{all_friends}")           # 输出: {'小明', '小红', '小华', '小刚', '小李', '小王'}

找列表里的重复元素

data = [1, 3, 5, 3, 7, 1, 9, 5, 3]# 找出哪些元素重复了duplicates = set()seen = set()for item in data:if item in seen:        duplicates.add(item)    seen.add(item)print(f"重复的元素：{duplicates}")    # 输出: {1, 3, 5}

最后

集合看起来简单，但三个场景离不开它：去重、快速查找、集合运算。

记住三件事：

1. 去重一行代码：set(列表)
2. 集合运算用符号更简洁：& 交集、| 并集、- 差集
3. 判断元素是否存在，集合比列表快得多

我的建议：

打开你的编辑器，写一个列表，里面有重复数据。然后试着用集合去重、找交集、找差集。把运算符和方法各写一遍，感受一下哪个更顺手。

学数据结构最好的方式：用真实数据跑一遍。

今天就到这里。

我是陈默，我们下期再见。

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