Python不可变集合frozenset
- 什么是 frozenset
- frozenset 的创建
- frozenset 的特点
- frozenset 的常用操作
- 使用场景
什么是 frozenset
frozenset 是 Python 中的内置类型,表示一种不可变的集合类型。一旦创建了一个 frozenset,我们无法对其进行任何修改操作(如添加或删除元素)。
frozenset 的创建
我们可以使用 Python 的内置函数 frozenset() 来创建不可变集合。
# 创建一个 frozenset
immutable_set = frozenset([1, 2, 3, 4, 5])
print(immutable_set) # 输出: frozenset({1, 2, 3, 4, 5})
注意:与可变集合不同,frozenset 不能使用 {} 语法创建,必须使用 frozenset() 函数。
frozenset 的特点
- 不可变性:正如其名称所示,frozenset 是不可变的。一旦创建,无法对其中的元素进行任何修改(无法添加、删除或更新元素)。
- 无序性:和 set 一样,frozenset 中的元素是无序的。即使元素顺序不同,但只要元素相同,两个 frozenset 就是相等的。
- 不重复性:frozenset 只存储不重复的元素,任何重复的元素在集合中会自动被去重。
- 可哈希:由于其不可变性,frozenset 是可哈希的,这意味着它可以作为字典的键或集合的元素(set 不能作为集合的元素)。
frozenset 的常用操作
尽管 frozenset 不允许修改,但它依然支持与可变集合类似的操作,例如集合运算(交集、并集、差集等)。
# 创建两个 frozenset
fs1 = frozenset([1, 2, 3])
fs2 = frozenset([3, 4, 5])
# 集合运算
print(fs1.union(fs2)) # 并集: frozenset({1, 2, 3, 4, 5})
print(fs1.intersection(fs2)) # 交集: frozenset({3})
print(fs1.difference(fs2)) # 差集: frozenset({1, 2})
print(fs1.symmetric_difference(fs2)) # 对称差集: frozenset({1, 2, 4, 5})
使用场景
frozenset 的不可变性使其在一些特殊场景中非常有用:
- 作为字典的键:字典的键要求是可哈希的,而 frozenset 因为不可变,所以可以作为字典的键使用。
d = {frozenset([1, 2, 3]): "value"}
print(d[frozenset([1, 2, 3])]) # 输出: value
- 集合的集合:由于 set 是不可哈希的,不能作为集合的元素。如果需要在集合中存储集合,可以使用 frozenset。
nested_set = set([frozenset([1, 2]), frozenset([3, 4])])
print(nested_set) # 输出: {frozenset({1, 2}), frozenset({3, 4})}
- 防止修改数据:在某些场景下,我们可能需要传递一组数据给函数,且不希望它被修改。这时使用 frozenset可以有效防止数据在函数内部被意外修改。