在 Python 數(shù)據(jù)處理中，集合(set)是一種無序、不重復的可變?nèi)萜鳎瑢?“元素唯一性判斷” 與 “集合間關(guān)系計算” 設計。無論是去重、篩選共同元素，還是合并數(shù)據(jù)，集合運算都能提供高效簡潔的解決方案。小編將梳理 Python 集合的 6 類核心運算，重點解析交集、并集的實現(xiàn)方法，助你快速掌握集合在實際開發(fā)中的應用。

　　一、集合的核心特性：為何適合運算?

　　在學習運算前，需先明確集合的兩大關(guān)鍵特性，這是其高效運算的基礎：

　　元素唯一性：集合自動去重，同一元素在集合中僅出現(xiàn)一次(如{1,2,2,3}會自動變?yōu)閧1,2,3})，無需手動處理重復數(shù)據(jù);

　　無序性：集合不記錄元素插入順序，也不支持索引訪問(如set1[0]會報錯)，但底層采用哈希表實現(xiàn)，判斷元素是否存在(in操作)的時間復雜度為 O (1)，遠快于列表的 O (n)。

　　正因為這些特性，集合在 “去重”“關(guān)系判斷” 場景中效率顯著，例如篩選兩個列表的共同元素、合并多個數(shù)據(jù)集并去重等。

　　二、Python 集合的 6 類核心運算

　　Python 集合支持數(shù)學意義上的集合運算，包括交集、并集、差集、對稱差集等，每種運算均提供 “運算符” 與 “內(nèi)置方法” 兩種實現(xiàn)方式，可根據(jù)代碼可讀性需求選擇。

　　(一)交集：取兩個集合的共同元素

　　定義：返回同時存在于兩個集合中的所有元素，數(shù)學符號為 “∩”。

　　適用場景：篩選兩個數(shù)據(jù)集的重疊部分，如 “找出同時購買 A 商品與 B 商品的用戶 ID”。

　　實現(xiàn)方式：

　　運算符&：直接用set1 & set2計算交集，結(jié)果為新集合;

　　內(nèi)置方法intersection()：調(diào)用set1.intersection(set2)，支持傳入多個集合(如set1.intersection(set2, set3)取三個集合的共同元素)。

　　示例：

　　TypeScript取消自動換行復制

　　# 定義兩個用戶集合(存儲用戶ID)

　　users_a = {101, 102, 103, 104} # 購買A商品的用戶

　　users_b = {103, 104, 105, 106} # 購買B商品的用戶

　　# 方法1：用&運算符求交集

　　common_users1 = users_a & users_b

　　print(common_users1) # 輸出：{103, 104}

　　# 方法2：用intersection()方法求交集

　　common_users2 = users_a.intersection(users_b)

　　print(common_users2) # 輸出：{103, 104}

　　# 擴展：求三個集合的交集

　　users_c = {104, 105, 107}

　　common_three = users_a.intersection(users_b, users_c)

　　print(common_three) # 輸出：{104}

　　(二)并集：合并兩個集合并去重

　　定義：返回兩個集合中所有不重復的元素，數(shù)學符號為 “∪”。

　　適用場景：合并多個數(shù)據(jù)集并自動去重，如 “匯總 A、B 兩個渠道的用戶 ID，避免重復統(tǒng)計”。

　　實現(xiàn)方式：

　　運算符|：用set1 | set2合并集合，自動去重;

　　內(nèi)置方法ｕｎｉｏｎ()：調(diào)用set1.ｕｎｉｏｎ(set2)，同樣支持傳入多個集合。

　　示例：

　　TypeScript取消自動換行復制

　　# 定義兩個渠道的用戶集合

　　channel_x = {201, 202, 203}

　　channel_y = {203, 204, 205}

　　# 方法1：用|運算符求并集

　　total_users1 = channel_x | channel_y

　　print(total_users1) # 輸出：{201, 202, 203, 204, 205}(自動去重203)

　　# 方法2：用ｕｎｉｏｎ()方法求并集

　　total_users2 = channel_x.ｕｎｉｏｎ(channel_y)

　　print(total_users2) # 輸出：{201, 202, 203, 204, 205}

　　(三)其他常用集合運算

　　除交集、并集外，以下 4 類運算也高頻使用：

　　差集：返回僅在第一個集合中存在的元素，用-運算符或difference()方法實現(xiàn)(如users_a - users_b，輸出{101, 102});

　　對稱差集：返回僅在其中一個集合中存在的元素(即 “并集減交集”)，用^運算符或symmetric_difference()方法實現(xiàn)(如users_a ^ users_b，輸出{101, 102, 105, 106});

　　子集判斷：判斷集合 A 是否完全包含于集合 B，用<=運算符或issubset()方法(如{103,104} <= users_a，輸出True);

　　超集判斷：判斷集合 A 是否完全包含集合 B，用>=運算符或issuperset()方法(如users_a >= {103,104}，輸出True)。

　　三、集合運算的注意事項

　　數(shù)據(jù)類型限制：集合的元素必須是 “可哈希” 類型(如整數(shù)、字符串、元組)，列表、字典等不可哈希類型不能作為集合元素(如{[1,2], 3}會報錯);

　　運算結(jié)果為新集合：所有集合運算(如&、|、intersection())均返回新集合，不會修改原集合。若需直接修改原集合，可使用 “增強運算符” 或?qū)?“更新方法”，例如：

　　交集更新：set1 &= set2(等價于set1.intersection_update(set2))，直接修改set1為交集結(jié)果;

　　并集更新：set1 |= set2(等價于set1.update(set2))，直接將set2的元素合并到set1中并去重;

　　空集合的創(chuàng)建：不能用{}創(chuàng)建空集合({}表示空字典)，需用set()創(chuàng)建(如empty_set = set())。

　　Python 集合運算以 “高效、簡潔” 為核心優(yōu)勢，其中交集(&/intersection())與并集(|/ｕｎｉｏｎ())是最常用的兩種運算，分別適用于 “篩選共同元素” 與 “合并去重” 場景。實際開發(fā)中，需根據(jù)代碼可讀性選擇實現(xiàn)方式(運算符更簡潔，方法更直觀)，同時注意集合元素的可哈希性與空集合的創(chuàng)建方式。