Python frozenset 不可变集合 用于防止集合被修改

Python frozenset介绍

Python中的set是一个容器，用于存储多个元素，可以进行添加、删除等操作，就像是无序的列表一样。而frozenset则是不可变的set，也就是说，它不能进行任何修改操作，一旦创建就是固定的。

frozenset可以被用于任何需要不可变集合的情况，比如将frozenset作为dict的key或者set的元素。在这样的情况下，使用frozenset可以有效地保护数据结构的完整性。

frozenset的创建与访问

创建frozenset和set一样，可以使用{}或者set()函数，只是创建后的类型是frozenset而不是set。

# 使用{}创建frozenset
frozen = {1, 2, 3}
frozenset({1, 2, 3})

# 使用set()函数创建frozenset
frozen = set([1, 2, 3])
frozenset({1, 2, 3})

访问frozenset的元素也和set一样，可以使用for循环遍历，或者使用in关键字判断元素是否在集合中。

# 遍历frozenset
fruits = frozenset(["apple", "banana", "cherry"])
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# 判断元素是否在frozenset中
if "apple" in fruits:
    print("Yes")
else:
    print("No")

frozenset的操作

frozenset不能进行修改操作，但是可以进行一些查询和计算操作。

1. 计算frozenset的长度

使用len()函数可以计算frozenset中元素的数量。

fruits = frozenset(["apple", "banana", "cherry"])
print(len(fruits))

2. 检查frozenset是否为空

可以使用if语句检查frozenset是否为空。

fruits = frozenset()
if fruits:
    print("Not empty")
else:
    print("Empty")

3. 比较两个frozenset是否相等

frozenset可以使用==运算符进行比较。

fruits1 = frozenset(["apple", "banana", "cherry"])
fruits2 = frozenset(["cherry", "apple", "banana"])
if fruits1 == fruits2:
    print("Equal")
else:
    print("Not equal")

使用frozenset防止set被修改

下面的例子演示了如何使用frozenset防止set被修改。

# 创建set
fruits = set(["apple", "banana", "cherry"])
print(fruits)

# 将set转为frozenset
frozen_fruits = frozenset(fruits)

# 修改set
fruits.add("orange")
print(fruits)

# 尝试修改frozenset
try:
    frozen_fruits.add("orange")
except:
    print("Cannot modify frozen set")

print(frozen_fruits)

输出结果：

{'banana', 'cherry', 'apple'}
{'orange', 'banana', 'cherry', 'apple'}
Cannot modify frozen set
{'banana', 'cherry', 'apple'}

从输出结果可以看出，set被成功地添加了一个新元素，而对frozenset的修改操作因为会抛出异常而失败。

总结

使用frozenset可以创建不可变的集合，避免被修改的风险，并且可以被用于任何需要不可变集合的情况。frozenset提供了一些基本操作，如计算长度、检查是否为空、比较两个frozenset是否相等等。在需要保护数据结构的完整性时，可以使用frozenset作为dict的key或者set的元素，以确保数据结构的不可变性。