在Python中，集合是一种内置的数据结构，可以存储一组不重复的元素。集合非常适合用于去重、进行数学集合运算等场景。

本文将介绍10个集合操作的实用案例，帮助你掌握集合的基本用法和高级特性。

案例1: 创建集合和基本操作
# 创建集合
fruits = {"apple", "banana", "orange"}  # 使用花括号创建集合
print("初始集合:", fruits)

# 添加元素
fruits.add("grape")  # 添加一个新元素
print("添加后集合:", fruits)

# 删除元素
fruits.remove("banana")  # 删除指定元素
print("删除后集合:", fruits)

# 检查元素是否在集合中
is_apple_present = "apple" in fruits
print("集合中是否包含'apple':", is_apple_present)注释
集合使用花括号 {} 创建，元素之间用逗号分隔。
add() 方法用于添加元素，remove() 方法用于删除元素。
使用 in 关键字检查元素是否存在于集合中。
案例2: 集合的并集
# 定义两个集合
set_a = {1, 2, 3}
set_b = {3, 4, 5}

# 计算并集
union_set = set_a | set_b  # 使用 | 运算符
print("并集:", union_set)

# 也可以使用 union() 方法
union_set_method = set_a.union(set_b)
print("并集（方法）:", union_set_method)注释
并集是两个集合中所有不同元素的集合。可以使用 | 运算符或 union() 方法计算并集。
案例3: 交集
# 计算交集
intersection_set = set_a & set_b  # 使用 & 运算符
print("交集:", intersection_set)

# 也可以使用 intersection() 方法
intersection_set_method = set_a.intersection(set_b)
print("交集（方法）:", intersection_set_method)
注释
交集是两个集合共同拥有的元素。可以使用 & 运算符或 intersection() 方法计算交集。
案例4: 差集
# 计算差集
difference_set = set_a - set_b  # 使用 - 运算符
print("差集 (set_a - set_b):", difference_set)

# 也可以使用 difference() 方法
difference_set_method = set_a.difference(set_b)
print("差集（方法）:", difference_set_method)注释
差集是属于第一个集合但不属于第二个集合的元素。可以使用 - 运算符或 difference() 方法计算差集。
案例5: 对称差集
# 计算对称差集
symmetric_difference_set = set_a ^ set_b  # 使用 ^ 运算符
print("对称差集:", symmetric_difference_set)

# 也可以使用 symmetric_difference() 方法
symmetric_difference_set_method = set_a.symmetric_difference(set_b)
print("对称差集（方法）:", symmetric_difference_set_method)注释
对称差集是属于两个集合中任意一个集合但不同时属于两个集合的元素。可以使用 ^ 运算符或 symmetric_difference() 方法进行计算。
案例6: 集合的子集和超集
# 定义集合
set_x = {1, 2}
set_y = {1, 2, 3, 4, 5}

# 判断子集
is_subset = set_x <= set_y  # 使用 <= 运算符
print("set_x 是否是 set_y 的子集:", is_subset)

# 判断超集
is_superset = set_y >= set_x  # 使用 >= 运算符
print("set_y 是否是 set_x 的超集:", is_superset)注释
使用 <= 和 >= 运算符检查子集和超集关系。子集是包含在另一个集合中的所有元素，而超集则包含其他集合的所有元素。
案例7: 集合推导式
# 使用集合推导式创建集合
squared_numbers = {x**2 for x in range(10)}  # 计算0到9的平方
print("平方数集合:", squared_numbers)注释
集合推导式可以快速生成集合，通过表达式定义集合的元素，语法简单易读。
案例8: 集合与字符串
# 从字符串中创建集合
string_example = "hello world"
char_set = set(string_example)  # 将字符串转换为集合，自动去重
print("字符集合:", char_set)注释
使用 set() 函数可以将字符串转换为集合，从而去除重复字符。
案例9: 集合与迭代
# 通过迭代访问集合中的元素
colors = {"red", "green", "blue"}
for color in colors:
    print("颜色:", color)注释
集合是可迭代的，可以使用 for 循环遍历集合中的元素。
案例10: 实际场景应用: 数据清洗
# 数据清洗示例
raw_data = ["apple", "banana", "apple", "orange", "banana", "grape"]
cleaned_data = set(raw_data)  # 使用集合去重
print("清洗后的数据:", cleaned_data)注释
在数据清洗过程中，使用集合可以轻松去除重复项，得到唯一值的集合。这在处理大量数据时非常有用。
总结
通过以上的10个案例，我们展示了Python集合的多种操作及其在实际应用中的有效性。集合的独特性质使得它成为处理数据时一个非常有用的工具。希望这些示例能够帮助你更好地理解并应用Python集合。

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