Python中集合(set)常見操作的完整教學(xué)

更新時間：2026年06月01日 09:22:22 作者：py小王子

通常我們對集合的定義是把一定范圍的、確定的、可以區(qū)別的事物當(dāng)作一個整體來看待,集合中的各個事物通常稱為集合的元素,下面小編就和大家詳細(xì)總結(jié)一下Python中集合的常見操作吧

無序性：一個集合中，每個元素的地位都是相同的，元素之間是無序的。
互異性：一個集合中，任何兩個元素都是不相同的，即元素在集合中只能出現(xiàn)一次。
確定性：給定一個集合和一個任意元素，該元素要么屬這個集合，要么不屬于這個集合，二者必居其一，不允許有模棱兩可的情況出現(xiàn)。

注意：集合的成員運算在性能上要優(yōu)于列表的成員運算，這是集合的底層存儲特性（哈希存儲）決定的

創(chuàng)建集合

在Python中，創(chuàng)建集合可以使用{}字面量語法，{}中需要至少有一個元素，因為沒有元素的`{}`并不是空集合而是一個空字典。

使用內(nèi)置函數(shù)set來創(chuàng)建一個集合，準(zhǔn)確的說set并不是一個函數(shù)，而是創(chuàng)建集合對象的構(gòu)造器。

要創(chuàng)建空集合可以使用set()，也可以將其他序列轉(zhuǎn)換成集合

例如：set('hello')會得到一個包含了4個字符的集合（重復(fù)的l會被去掉）。

除了這兩種方式，我們還可以使用生成式語法來創(chuàng)建集合，就像我們之前用生成式創(chuàng)建列表那樣。要知道集合中有多少個元素，還是使用內(nèi)置函數(shù)len；使用for循環(huán)可以實現(xiàn)對集合元素的遍歷。

# 創(chuàng)建集合的字面量語法(重復(fù)元素不會出現(xiàn)在集合中)
set1 = {1, 2, 3, 3, 3, 2}
print(set1)         # {1, 2, 3}
print(len(set1))    # 3

# 創(chuàng)建集合的構(gòu)造器語法
set2 = set('hello')
print(set2)         # {'h', 'l', 'o', 'e'}

# 將列表轉(zhuǎn)換成集合(可以去掉列表中的重復(fù)元素)
set3 = set([1, 2, 3, 3, 2, 1])
print(set3)         # {1, 2, 3}

# 創(chuàng)建集合的生成式語法(將列表生成式的[]換成{})
set4 = {num for num in range(1, 20) if num % 3 == 0 or num % 5 == 0}
print(set4)         # {3, 5, 6, 9, 10, 12, 15, 18}

# 集合元素的循環(huán)遍歷
for elem in set4:
    print(elem)

需要提醒大家，集合中的元素必須是hashable類型。所謂hashable類型指的是能夠計算出哈希碼的數(shù)據(jù)類型，可以暫時將哈希碼理解為和變量對應(yīng)的唯一的ID值。

通常不可變類型都是hashable類型，如整數(shù)、浮點、字符串、元組等，

而可變類型都不是hashable類型，因為可變類型無法確定唯一的ID值，所以也就不能放到集合中。集合本身也是可變類型，所以集合不能夠作為集合中的元素，這一點在使用集合的時候一定要注意。

集合的運算

Python為集合類型提供了非常豐富的運算符，主要包括：成員運算、交集運算、并集運算、差集運算、比較運算（相等性、子集、超集）等。

成員運算（in、not in）

set1 = {11, 12, 13, 14, 15}
print(10 in set1)        # False 
print(15 in set1)        # True
set2 = {'Python', 'Java', 'Go', 'Swift'}
print('Ruby' in set2)    # False
print('Java' in set2)    # True

交并差運算(&、|、-、^)

set1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
set2 = {2, 4, 6, 8, 10}

# 交集
# 方法一: 使用 & 運算符
print(set1 & set2)                # {2, 4, 6}
# 方法二: 使用intersection方法
print(set1.intersection(set2))    # {2, 4, 6}

# 并集
# 方法一: 使用 | 運算符
print(set1 | set2)         # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10}
# 方法二: 使用union方法
print(set1.union(set2))    # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10}

# 差集
# 方法一: 使用 - 運算符
print(set1 - set2)              # {1, 3, 5, 7}
# 方法二: 使用difference方法
print(set1.difference(set2))    # {1, 3, 5, 7}

# 對稱差
# 方法一: 使用 ^ 運算符
print(set1 ^ set2)                        # {1, 3, 5, 7, 8, 10}
# 方法二: 使用symmetric_difference方法
print(set1.symmetric_difference(set2))    # {1, 3, 5, 7, 8, 10}
# 方法三: 對稱差相當(dāng)于兩個集合的并集減去交集
print((set1 | set2) - (set1 & set2))      # {1, 3, 5, 7, 8, 10}

集合的交集、并集、差集運算還可以跟賦值運算一起構(gòu)成復(fù)合賦值運算

set1 = {1, 3, 5, 7}
set2 = {2, 4, 6}
# 將set1和set2求并集再賦值給set1
# 也可以通過set1.update(set2)來實現(xiàn)
set1 |= set2
print(set1)    # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
set3 = {3, 6, 9}
# 將set1和set3求交集再賦值給set1
# 也可以通過set1.intersection_update(set3)來實現(xiàn)
set1 &= set3
print(set1)    # {3, 6}

比較運算(<、>)

Python為集合類型提供了判斷子集和超集的運算符，其實就是我們非常熟悉的<和>運算符

set1 = {1, 3, 5}
set2 = {1, 2, 3, 4, 5}
set3 = set2
# <運算符表示真子集，<=運算符表示子集
print(set1 < set2, set1 <= set2)    # True True
print(set2 < set3, set2 <= set3)    # False True
# 通過issubset方法也能進(jìn)行子集判斷
print(set1.issubset(set2))      # True

# 反過來可以用issuperset或>運算符進(jìn)行超集判斷
print(set2.issuperset(set1))    # True
print(set2 > set1)              # True

集合的方法

Python中的集合是可變類型，我們可以通過集合類型的方法為集合添加或刪除元素

# 創(chuàng)建一個空集合
set1 = set()

# 通過add方法添加元素
set1.add(33)
set1.add(55)
set1.update({1, 10, 100, 1000})
print(set1)    # {33, 1, 100, 55, 1000, 10}

# 通過discard方法刪除指定元素
set1.discard(100)
set1.discard(99)
print(set1)    # {1, 10, 33, 55, 1000}

# 通過remove方法刪除指定元素，建議先做成員運算再刪除
# 否則元素如果不在集合中就會引發(fā)KeyError異常
if 10 in set1:
    set1.remove(10)
print(set1)    # {33, 1, 55, 1000}

# pop方法可以從集合中隨機(jī)刪除一個元素并返回該元素
print(set1.pop())

# clear方法可以清空整個集合
set1.clear()

print(set1)    # set()

如果要判斷兩個集合有沒有相同的元素可以使用isdisjoint方法，沒有相同元素返回True，否則返回False

set1 = {'Java', 'Python', 'Go', 'Kotlin'}
set2 = {'Kotlin', 'Swift', 'Java', 'Objective-C', 'Dart'}
set3 = {'HTML', 'CSS', 'JavaScript'}
print(set1.isdisjoint(set2))    # False
print(set1.isdisjoint(set3))    # True

不可變集合(frozenset)

Python中還有一種不可變類型的集合，名字叫frozenset。

set跟frozenset的區(qū)別就如同list跟tuple的區(qū)別，frozenset由于是不可變類型，能夠計算出哈希碼，因此它可以作為set中的元素。除了不能添加和刪除元素，frozenset在其他方面跟set基本是一樣的。

set1 = frozenset({1, 3, 5, 7})
set2 = frozenset(range(1, 6))
print(set1 & set2)    # frozenset({1, 3, 5})
print(set1 | set2)    # frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 7})
print(set1 - set2)    # frozenset({7})
print(set1 < set2)    # False