Python frozenset：不可變集合的應用

Python的集合（set）是一種無序且不重複的集合類型，它支持多種元素的基本操作，例如添加、刪除和查找等。但是，Python的集合是可變的，這意味著您可以向集合添加或刪除元素。如果您需要創建一個不可變的集合，其中的元素不可改變或刪除，您可以使用Python中的frozenset。

一、frozenset簡介

frozenset是Python中的一種內置類型，它與集合類型很相似，只是它是不可變的，並且不能添加或刪除元素。不過，frozenset可以進行一些基本的集合操作，例如並集、交集和差集。

與其他不可變類型一樣，frozenset是哈希和可用於字典鍵的。

二、創建frozenset

您可以使用內置的frozenset()函數創建一個frozenset對象，它接受一個可迭代對象作為輸入，例如列表或元組：

# 創建一個frozenset對象
fs = frozenset([1, 2, 3])
print(fs)

輸出：

frozenset({1, 2, 3})

從輸出中可以看出，我們創建了一個包含1、2、3的frozenset對象。

三、frozenset操作

1. 基本操作

frozenset支持的基本集合操作與set相同，只是不支持添加或刪除元素。以下是一些常見的集合操作的示例：

# 創建兩個frozenset對象
fs1 = frozenset([1, 2, 3])
fs2 = frozenset([2, 3, 4])

# 並集
print(fs1.union(fs2))
# 輸出：frozenset({1, 2, 3, 4})

# 交集
print(fs1.intersection(fs2))
# 輸出：frozenset({2, 3})

# 差集
print(fs1.difference(fs2))
# 輸出：frozenset({1})

從輸出中可以看出，我們創建了兩個frozenset對象，使用了一些基本的集合操作，例如並集、交集和差集。frozenset對象可以用於這些操作，但不能添加或刪除元素。

2. 哈希和字典操作

frozenset對象是可哈希的，並且可以用作字典的鍵。這使得它們成為在數據結構中使用的有用類型。

# 創建一個frozenset對象
fs = frozenset([1, 2, 3])

# 將frozenset用作字典鍵
d = {fs: 'frozenset'}
print(d)
# 輸出：{frozenset({1, 2, 3}): 'frozenset'}

上面的代碼創建了一個frozenset對象，將其用作字典鍵，並將其列印為輸出。Output中的字典鍵顯示為原始frozenset對象。

四、總結

frozenset是Python中的一種內置類型，它是一個不可變的集合類型。因為它是不可變的，它可以作為字典的鍵，並且可以用於任何需要不可變數據結構的情況下。

儘管frozenset對象不能添加或刪除元素，但是它能支持一些基本的集合操作，例如並集、交集和差集。

在實際應用中，如果您需要一個不可變的集合類型，frozenset將會是您的最佳選擇，因為它提供了大多數集合操作，並且是哈希的和可用於字典鍵的。