Python中set与frozenset方法和区别详解

set(可变集合)与frozenset(不可变集合)的区别：

set无序排序且不重复，是可变的，有add（），remove（）等方法。既然是可变的，所以它不存在哈希值。基本功能包括关系测试和消除重复元素. 集合对象还支持union(联合), intersection(交集), difference(差集)和sysmmetric difference(对称差集)等数学运算.

sets 支持 x in set, len(set),和 for x in set。作为一个无序的集合，sets不记录元素位置或者插入点。因此，sets不支持 indexing, 或其它类序列的操作。

frozenset是冻结的集合，它是不可变的，存在哈希值，好处是它可以作为字典的key，也可以作为其它集合的元素。缺点是一旦创建便不能更改，没有add，remove方法。

一、集合的创建

set()和 frozenset()工厂函数分别用来生成可变和不可变的集合。如果不提供任何参数，默认会生成空集合。如果提供一个参数，则该参数必须是可迭代的，即，一个序列，或迭代器，或支持
迭代的一个对象，例如：一个列表或一个字典。

>>> s=set('cheeseshop') 使用工厂方法创建
>>> s
{'h', 'c', 'o', 's', 'e', 'p'}
>>> type(s)
<type 'set'>
>>> s={'chessseshop','bookshop'}直接创建，类似于list的[]和dict的{}，不同于dict的是其中的值，set会将其中的元素转换为元组
>>> s
{'bookshop', 'chessseshop'}
>>> type(s)
<type 'set'>

不可变集合创建：

>>> t=frozenset('bookshop')
>>> t
frozenset({'h', 'o', 's', 'b', 'p', 'k'})

二、更新可变集合

用各种集合内建的方法和操作符添加和删除集合的成员:

>>> s.add('z') #添加
>>> s
set(['c', 'e', 'h', 'o', 'p', 's', 'z'])
>>> s.update('pypi') #添加
>>> s
set(['c', 'e', 'i', 'h', 'o', 'p', 's', 'y', 'z'])
>>> s.remove('z') #删除
>>> s
set(['c', 'e', 'i', 'h', 'o', 'p', 's', 'y'])
>>> s -= set('pypi')#删除
>>> s
set(['c', 'e', 'h', 'o', 's'])
>>> del s #删除集合

只有可变集合能被修改。试图修改不可变集合会引发异常。

>>> t.add('z')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line , in ?
AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

三、成员关系 (in, not in)

>>> 'k' in s
False
>>> 'k' in t
True
>>> 'c' not in t
True

四、集合等价/不等价

>>> s == t
False
>>> s != t
True
>>> u = frozenset(s)
>>> s == u
True
>>> set('posh') == set('shop')
True

五、子集/超集

>>> set('shop') < set('cheeseshop')
True
>>> set('bookshop') >= set('shop')
True

六、遍历访问集合中的值(可变集合和非可变都支持)

>>> s=set('cheeseshop')
>>> s
{'h', 'c', 'o', 's', 'e', 'p'}
>>> for i in s:
print(i) 
h
c
o
e
p
>>> t=frozenset('bookshop')
>>> t
frozenset({'h', 'o', 's', 'b', 'p', 'k'})
>>> for i in t:
print(i) 
h
o
b
p
k

七、集合类型操作符（所有的集合类型）

1.联合( | )

两个集合的联合是一个新集合，该集合中的每个元素都至少是其中一个集合的成员，即，属于两个集合其中之一的成员。联合符号有一个等价的方法，union().
 >>> s | t
 set(['c', 'b', 'e', 'h', 'k', 'o', 'p', 's'])

2.交集( & )

你可以把交集操作比做集合的 AND(或合取)操作。两个集合的交集是一个新集合，该集合中的每
 个元素同时是两个集合中的成员，即，属于两个集合的成员。交集符号有一个等价的方法，intersection()
 >>> s & t
 set(['h', 's', 'o', 'p']

3.差补/相对补集( C )

两个集合(s 和 t)的差补或相对补集是指一个集合 C，该集合中的元素，只属于集合 s，而不属
 于集合 t。差符号有一个等价的方法，difference().
 >>> s - t
 set(['c', 'e'])

4.对称差分( ^ )

和其他的布尔集合操作相似， 对称差分是集合的 XOR(又称"异或 ").
 两个集合(s 和 t)的对称差分是指另外一个集合 C,该集合中的元素，只能是属于集合 s 或者集合 t
 的成员，不能同时属于两个集合。对称差分有一个等价的方法，symmetric_difference().
 >>> s ^ t
 set(['k', 'b', 'e', 'c'])

5.混合集合类型操作

上面的示例中，左边的 s 是可变集合，而右边的 t 是一个不可变集合. 注意上面使用集合操作
 运算符所产生的仍然是可变集合,但是如果左右操作数的顺序反过来，结果就不一样了:
 >>> t | s
 frozenset(['c', 'b', 'e', 'h', 'k', 'o', 'p', 's'])
 >>> t ^ s
 frozenset(['c', 'b', 'e', 'k'])
 >>> t - s frozenset(['k', 'b'])

如果左右两个操作数的类型相同， 既都是可变集合或不可变集合, 则所产生的结果类型是相同的，但如果左右两个操作数的类型不相同(左操作数是 set，右操作数是 frozenset，或相反情况)，则所产生的结果类型与左操作数的类型相同。

八、可变集合类型的方法

s.update(t) 用 t 中的元素修改 s, 即，s 现在包含 s 或 t 的成员
 s.intersection_update(t) s 中的成员是共同属于 s 和 t 的元素。
 s.difference_update(t) s 中的成员是属于 s 但不包含在 t 中的元素
 s.symmetric_difference_update(t) s 中的成员更新为那些包含在 s 或 t 中，但不 是 s和 t 共有的元素
 s.add(obj) 在集合 s 中添加对象 obj
 s.remove(obj) 从集合 s 中删除对象 obj；如果 obj 不是集合 s 中的元素(obj not
 in s)，将引发 KeyError 错误
 s.discard(obj) 如果 obj 是集合 s 中的元素，从集合 s 中删除对象 obj；
 s.pop() 删除集合 s 中的任意一个对象，并返回它
 s.clear() 删除集合 s 中的所有元素

九、集合类型操作符、函数和方法

函数/方法名 等价运算符 说明

所有集合类型：

len(s) 集合基数: 集合 s 中元素的个数
 set([obj]) 可变集合工厂函数; obj 必须是支持迭代的，由 obj 中的元素创建集合，否则创建一个空集合
 frozenset([obj]) 不可变集合工厂函数; 执行方式和 set()方法相同，但它返回的是不可变集合
 obj in s 成员测试：obj 是 s 中的一个元素吗?
 obj not in s 非成员测试：obj 不是 s 中的一个元素吗?
 s == t 等价测试: 测试 s 和 t 是否具有相同的元素?
 s != t 不等价测试: 与==相反
 s < t (严格意义上)子集测试; s != t 而且 s 中 所 有 的元素都是 t 的成员
 s.issubset(t) s <= t 子集测试(允许不严格意义上的子集): s 中所有的元素都是 t 的成员
 s > t (严格意义上)超集测试: s != t 而且 t 中所有的元素都是 s 的成员
 s.issuperset(t) s >= t 超集测试(允许不严格意义上的超集): t 中所有的元素 都是 s 的成员
 s.union(t) s | t 合并操作： s 或 t 中的元素
 s.intersec- tion(t) s & t 交集操作： s 和 t 中的元素
 s.difference(t) s - t 差分操作: s 中的元素，而不是 t 中的元素
 s.symmetric_difference(t)s ^ t 对称差分操作：s 或 t 中的元素，但不是 s 和 t 共有的元素
 s.copy() 复制操作:返回 s 的(浅复制)副本

仅用于可变集合：

s.update(t) s |= t (Union) 修改操作: 将 t 中的成员添加 s
 s.intersection_update(t) s &= t 交集修改操作: s 中仅包括 s 和 t 中共有的成员
 s.difference_update(t) s -= t 差修改操作: s 中包括仅属于 s 但不属于 t 的成员
 s.symmetric_
 difference_
 update(t) s ^= t 对称差分修改操作: s 中包括仅属于 s 或仅属于 t 的成员
 s.add(obj) 加操作: 将 obj 添加到 s
 s.remove(obj) 删除操作: 将 obj 从 s 中删除；如果 s 中不存在
 obj,将引发 KeyError
 s.discard(obj) 丢弃操作: remove() 的 友 好 版 本 - 如果 s 中存在 obj,从 s 中删除它
 s.pop() Pop 操作: 移除并返回 s 中的任意一个元素
 s.clear() 清除操作: 移除 s 中的所有元素