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前言

在讨论集合（Set）时，我们通常是在编程或数学语境下进行。不过，由于“集合的键与值”这一表述更多地与字典（或映射、哈希表）相关，我将分别解释一下在python集合和字典（或类似结构）的基本概念及常见操作

1. 集合的定义

在Python中，集合是通过大括号 {} 创建的，但与字典（Dictionary）不同，集合中的元素不是键值对（Key-Value Pair），而是简单的元素列表。另外，创建空集合时不能使用 {}（这会创建一个空字典），而应该使用 set()。

# 创建一个集合  
my_set = {1, 2, 3, 4}  
  
# 创建一个空集合  
empty_set = set()

2. 集合的键与值

集合没有“键与值”的概念。集合只包含元素，这些元素在集合中是唯一的，并且没有与之关联的“值”。集合中的每个元素都可以被看作是等价的，没有特定的顺序或索引。

3. 集合的常见操作

添加元素：

• 使用 .add() 方法向集合中添加一个元素。如果元素已存在，则不会重复添加。

my_set.add(5)

删除元素：

• 可以使用 .remove() 方法（如果元素存在则删除，否则抛出异常）或 .discard() 方法（如果元素存在则删除，否则不抛出异常）来删除集合中的元素。还可以使用 .pop() 方法随机删除并返回一个元素（如果集合为空，则抛出异常）。

my_set.remove(2)  
my_set.discard(3)  # 如果3不存在，也不会报错  
my_set.pop()  # 随机删除一个元素

检查元素：

• 使用 in 关键字来检查某个元素是否存在于集合中。

if 4 in my_set:  
    print("4 在集合中")

集合运算：

• Python支持集合的多种运算，包括并集（| 或 .union()）、交集（& 或 .intersection()）、差集（- 或 .difference()）、对称差集（^ 或 .symmetric_difference()）等。

set1 = {1, 2, 3}  
set2 = {2, 3, 4}  
  
print(set1 | set2)  # 并集 {1, 2, 3, 4}  
print(set1 & set2)  # 交集 {2, 3}  
print(set1 - set2)  # 差集 {1}，即存在于set1但不在set2中的元素  
print(set1 ^ set2)  # 对称差集 {1, 4}，即存在于一个集合中但不在另一个集合中的元素

子集与超集：

• 使用 <、<=、>、>= 运算符来检查一个集合是否是另一个集合的子集或超集。

print(set1 < set2)  # False，因为set1不是set2的子集  
print(set2 >= set1)  # True，因为set2是set1的超集

集合的大小：

• 使用 len() 函数来获取集合中元素的数量。

print(len(my_set))

清空集合：

• 使用 .clear() 方法来移除集合中的所有元素。

my_set.clear()

总结

请注意，集合中的元素必须是不可变类型（如整数、浮点数、字符串、元组等），因为集合需要能够比较元素以确定它们是否相等和唯一。列表（List）和字典（Dictionary）等可变类型不能作为集合的元素。