什么是集合，它解决了哪些问题？

Question

什么是集合，它解决了哪些问题？

Accepted Answer

**集合**是**唯一**元素的无序集合。其核心能力是以**平均 O(1)** 回答「X 在这里吗？」，并自动拒绝重复项。

## 示例

```python
seen = set()
seen.add('a')
seen.add('a')          # ignored — already present
print(len(seen))       # 1
'a' in seen            # O(1) average membership test

# Set algebra
a = {1, 2, 3}
b = {2, 3, 4}
a & b                  # intersection -> {2, 3}
a | b                  # union        -> {1, 2, 3, 4}
a - b                  # difference   -> {1}
```

大多数集合实现为 **hash sets**（仅存储键的哈希表），因此：

| Operation | Average |
|---|---|
| add | O(1) |
| remove | O(1) |
| membership (`in`) | O(1) |

## 常见用途

- **去重** — 一行代码从列表中移除重复项。
- **快速成员检查** — "我之前见过这个吗？"
- **关系** — 组之间的交集/并集/差集。

## 为什么这很重要

集合使「唯一性」和「成员检查」变得平凡且高效，取代了在列表上执行缓慢嵌套循环的做法。

常见的面试技巧——检测重复项或已访问节点——可以简化为几个集合操作。