Python Frozenset对象

这篇文章将介绍在Python中使用 "frozenset "函数的指南，该函数返回一个新的frozenset类型的Python对象。这些对象类似于Python中的set对象，但有一些关键的区别。本文的所有代码样本都是在Ubuntu 21.04上用Python 3.9.5测试的。

关于Frozensets

frozenset 函数接收一个可迭代类型的 Python 对象的参数，并返回一个新的 frozenset 类型的 Python 对象。一个 frozenset 类型的对象是一个可散列的、不可改变的 Python 对象，其元素在整个生命周期内是冻结的或不可改变的。与元素可以随时改变的集合类型的Python对象相反，frozenset中的所有项目都保持不变。frozensets 的用法可以通过例子得到最好的理解。下面将解释其中的一些。

创建一个新的Frozenset对象

要获得一个新的 frozenset类型的对象，只需提供任何可迭代的类型作为frozenset函数的可选参数。下面是一个代码示例。

l = [1, 2, 3, 4]
fset = frozenset(l)
print (fset)
print (type(fset))

代码中的第一条语句定义了一个新的列表，它被简单地称为 "l"。接下来，通过调用frozenset函数并提供列表作为参数，创建了一个新的frozenset对象。运行上述代码示例后，你应该得到以下输出。

frozenset({1, 2, 3, 4})
<class 'frozenset'>

正如你在输出中看到的，fset是一个frozenset类型的对象，它使用了Python中set也使用的大括号语法。Frozenset只包含唯一的项目，因为不允许有重复的项目，这一点与Python的set类型对象非常相似。每个frozenset类型的对象都是一个 Python 集合，但反之亦然，因为集合项可以通过调用一些方法来改变。注意，你可以通过调用没有任何参数的frozenset函数来创建一个空的frozenset。

一旦创建了Frozenset，你就不能修改它了

如前所述，一个frozenset类型的对象有一些项目，在其生命周期内不会改变。虽然你可以用 frozenset 类型对象使用 Python 集合的方法，但是如果你试图使用改变原始frozenset对象本身的方法，就会出现错误。下面是一个例子。

l = [1, 2, 3, 4]
new_set = set(l)
new_set.remove(1)
print (new_set)
fset = frozenset(l)
fset.remove(1)

在上面的代码示例中，有两条语句调用了集合类型对象的 "删除"方法。虽然一个项目被成功地从 "new_set"中删除，但当对 "fset"调用remove方法时，却抛出了一个错误。运行上述代码示例后，你应该得到以下输出。

{2, 3, 4}
Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 9, in <module>
    fset.remove(1)
AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'remove'

其他类似的方法，如 "add"、"pop"、"clear"、"discard "等，对forzensets不起作用。

与 Frozensets 一起使用的方法

所有不修改集合项的 Python 集合方法都对frozenset类型的对象有效。所以你可以比较两个frozenset的等价或不等价，迭代/循环它们，获得两个frozenset之间的共同或唯一元素，等等。下面是一个例子，显示了一些与frozensets有关的方法。

fset1 = frozenset([1, 2, 3, 4])
fset2 = frozenset([3, 4, 5, 6])
print (fset1.intersection(fset2))
print (fset1.union(fset2))
print (fset1.difference(fset2))
print (len(fset1))
print (len(fset2))

这些代码是不言自明的。一些不改变原始frozensets值的方法已经被调用。这些方法主要用于比较两个不同frozensets的元素。运行上述代码样本后，你应该得到以下输出。

frozenset({3, 4})
frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 6})
frozenset({1, 2})
4
4

其他一些处理冻结集的方法有："issubset"、"issuperset"、"symmetric_difference"、"copy"，等等。像">"、"<"、">="和"<="这样的等价运算符也适用于frozenset类型对象。

Frozenset可以被转换为其他可迭代类型

你可以通过调用它们的主构造函数将frozenset类型的对象转换为其他可迭代的对象。下面的代码示例显示了将frozenset类型对象转换为list、tuple和set类型对象。

fset = frozenset([1, 2, 3, 4])
print (list(fset))
print (tuple(fset))
print (set(fset))

运行上述代码样本后，你应该得到以下输出。

[1, 2, 3, 4]

(1, 2, 3, 4)

{1, 2, 3, 4}

Frozenset使用案例

由于frozenset对象只不过是不可改变的/不可变的集合类型的 Python 对象，你可能会想知道它们的效用，因为集合总是可以被用来代替它们。frozenset最明显的用例是用于声明具有独特元素的集合类型对象，而没有在代码中意外改变它们的风险。Frozenset类型的对象可以被用作字典的键，而集合则不能用于同样的目的。由于frozenset是可散列的，它们可以在集合内使用，而集合不能插入到另一个集合中。看一下下面的代码。

fset = frozenset({4, 5})
s = {1, 2, fset}
print (s)
s = {1, 2, {4, 5}}

在第二条语句中，一个frozenset已经在创建过程中被添加到一个集合中。在最后一条语句中，一个集合类型的对象被用在另一个集合里面。运行上述代码示例后，你应该得到以下输出。

{frozenset({4, 5}), 1, 2}
Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 27, in <module>
    s = {1, 2, {4, 5}}
TypeError: unhashable type: 'set'

正如你在输出中看到的，forzensets可以被添加到其他集合中。另一方面，将一个集合添加到另一个集合中会产生一个错误，因为集合只接受可散列类型的项目。

总结

Frozensets提供了一种创建不可变的集合的方法。它们只接受唯一的元素，并且是可散列类型的对象，所以它们可以在其他只接受可散列对象作为子对象的 Python 对象中使用。