11.1 集合的定义（掌握）

集合是一个无序且不重复的元素集合。它通常用于去重、集合运算（交集、并集、差集等）等场景。集合使用大括号 {} 表示，或者通过 set() 函数创建（适用于空集合）。

• 定义集合：

  empty_set = set()                    # 空集合，不能用 {} 创建空集合
  fruits = {"apple", "banana", "cherry"}  # 包含多个元素的集合

11.2 集合的基本操作（掌握）

集合支持添加、删除和检查元素是否存在等基本操作。

11.2.1 添加元素

• 使用 add() 方法将元素添加到集合中，如果元素已存在则不会重复添加。

  fruits = {"apple", "banana"}
  fruits.add("cherry")
  print(fruits)                      # 输出 {'apple', 'banana', 'cherry'}

11.2.2 删除元素

• 使用 remove() 方法删除指定元素，如果元素不存在会引发 KeyError。

• 使用 discard() 方法删除指定元素，如果元素不存在不会报错。

  fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
  fruits.remove("banana")
  fruits.discard("grape")            # 不会报错
  print(fruits)                      # 输出 {'apple', 'cherry'}

11.2.3 检查元素是否存在

• 使用 in 关键字检查元素是否存在于集合中。

  fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
  print("apple" in fruits)           # 输出 True
  print("grape" in fruits)           # 输出 False

11.3 集合的常用方法（掌握）

集合提供了丰富的方法来进行集合运算，如交集、并集、差集等。

11.3.1 union() 和 |：并集

• 使用 union() 方法或 | 运算符获取两个集合的并集，返回一个新集合。

  set1 = {1, 2, 3}
  set2 = {3, 4, 5}
  print(set1.union(set2))            # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}
  print(set1 | set2)                 # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}

11.3.2 intersection() 和 &：交集

• 使用 intersection() 方法或 & 运算符获取两个集合的交集，返回一个新集合。

  set1 = {1, 2, 3}
  set2 = {3, 4, 5}
  print(set1.intersection(set2))     # 输出 {3}
  print(set1 & set2)                 # 输出 {3}

11.3.3 difference() 和 -：差集

• 使用 difference() 方法或 - 运算符获取集合的差集，返回一个新集合。

  set1 = {1, 2, 3}
  set2 = {3, 4, 5}
  print(set1.difference(set2))       # 输出 {1, 2}
  print(set1 - set2)                 # 输出 {1, 2}

11.3.4 symmetric_difference() 和 ^：对称差集

• 使用 symmetric_difference() 方法或 ^ 运算符获取集合的对称差集，即在任一集合中但不在两个集合中的元素。

  set1 = {1, 2, 3}
  set2 = {3, 4, 5}
  print(set1.symmetric_difference(set2))  # 输出 {1, 2, 4, 5}
  print(set1 ^ set2)                     # 输出 {1, 2, 4, 5}

11.4 集合的更新操作（掌握）

集合的更新操作会将另一个集合中的元素添加到当前集合中，通常会直接改变原集合。

11.4.1 update() 和 |=：并集更新

• 使用 update() 方法或 |= 运算符将另一个集合的元素并入当前集合，直接修改原集合。

  set1 = {1, 2, 3}
  set2 = {3, 4, 5}
  set1.update(set2)
  print(set1)                         # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}

11.4.2 intersection_update() 和 &=：交集更新

• 使用 intersection_update() 方法或 &= 运算符保留当前集合和另一个集合的交集，直接修改原集合。

  set1 = {1, 2, 3}
  set2 = {3, 4, 5}
  set1.intersection_update(set2)
  print(set1)                         # 输出 {3}

11.4.3 difference_update() 和 -=：差集更新

• 使用 difference_update() 方法或 -= 运算符从当前集合中删除与另一个集合的交集元素，直接修改原集合。

  set1 = {1, 2, 3}
  set2 = {3, 4, 5}
  set1.difference_update(set2)
  print(set1)                         # 输出 {1, 2}

11.4.4 symmetric_difference_update() 和 ^=：对称差集更新

• 使用 symmetric_difference_update() 方法或 ^= 运算符保留当前集合和另一个集合的对称差集，直接修改原集合。

  set1 = {1, 2, 3}
  set2 = {3, 4, 5}
  set1.symmetric_difference_update(set2)
  print(set1)                         # 输出 {1, 2, 4, 5}

11.5 集合的遍历（掌握）

可以使用 for 循环遍历集合中的每一个元素。

• 示例：

  fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
  for fruit in fruits:
      print(fruit)

11.6 集合生成式（掌握）

集合生成式（Set Comprehension）是一种简洁的生成集合的方式，可以用一行代码创建一个新的集合，常用于数据处理和过滤。

• 基本语法：

  {表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件}

• 示例：

  squares = {x**2 for x in range(1, 6)}
  print(squares)                      # 输出 {1, 4, 9, 16, 25}

11.7 集合的使用场景（了解）

集合主要用于去重和集合运算的场景，在以下情况中非常有用：

1. 数据去重：可以快速删除重复元素。
2. 集合运算：交集、并集、差集和对称差集等集合操作。
3. 快速查找：集合中的查找操作的时间复杂度为 O(1)，比列表更快。

• 示例：去重应用：

  numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]
  unique_numbers = set(numbers)
  print(unique_numbers)               # 输出 {1, 2, 3, 4, 5}

11.8 冻结集合（了解）

冻结集合（frozenset）是一种不可变集合，一旦创建就无法修改，类似于不可变的元组。冻结集合常用于需要不可变集合的场景，例如字典的键。

• 创建冻结集合：

  frozen_fruits = frozenset(["apple", "banana", "cherry"])
  # frozen_fruits.add("grape")  # 会引发 AttributeError，因为冻结集合不可修改
  print(frozen_fruits)               # 输出 frozenset({'apple', 'banana', 'cherry'})

好的，下面将详细讲解 Python 中的 if 判断语句。if 语句用于根据条件执行不同的代码块，是编写控制流的重要工具。从基本语法、分支结构到嵌套和简写形式，将详细解释 if 判断的使用。知识点分为“掌握”和“了解”两类，序号从 12.1 开始。