В чем разница между типами `set` и `frozenset` в Python?

Основное различие между set и frozenset в Python заключается в их изменяемости (mutability):

• set (множество): Это изменяемая (mutable) коллекция неупорядоченных уникальных элементов. Вы можете добавлять, удалять элементы после создания.
• frozenset (замороженное множество): Это неизменяемая (immutable) версия set. После создания frozenset его элементы нельзя изменить.

Ключевые различия и их последствия:

1. Изменяемость:
   • set: Поддерживает методы для добавления (add()), удаления (remove(), discard(), pop()) и обновления элементов.
   • frozenset: Не имеет методов для изменения содержимого. Любая попытка изменить frozenset приведет к ошибке AttributeError.
2. Хешируемость:
   • set: Не хешируем (unhashable), так как его содержимое может меняться. Следовательно, set не может быть использован как ключ словаря или как элемент другого set или frozenset.
   • frozenset: Хешируем (hashable), поскольку он неизменяем. Это позволяет использовать frozenset в качестве ключей словарей или элементов других множеств.
3. Производительность и память:
   • set: Требует немного больше памяти и может быть чуть медленнее из-за необходимости поддерживать операции изменения.
   • frozenset: Может быть немного более эффективным по памяти и производительности в сценариях, где неизменяемость является преимуществом.

Пример:

# Изменяемое множество
my_set = {1, 2, 3}
my_set.add(4)
print(f"Изменяемый set после добавления: {my_set}") # {1, 2, 3, 4}

# Неизменяемое множество
my_frozenset = frozenset([4, 5, 6])
# my_frozenset.add(7) # Это вызовет AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

# Использование frozenset как ключа словаря
my_dict = {my_frozenset: "Это ключ"}
print(f"Словарь с frozenset в качестве ключа: {my_dict}") # {frozenset({4, 5, 6}): 'Это ключ'}

# my_dict_error = {my_set: "Это не сработает"} # Это вызовет TypeError: unhashable type: 'set'

Когда использовать:

• Используйте set, когда вам нужна коллекция уникальных элементов, которую вы планируете изменять (добавлять/удалять).
• Используйте frozenset, когда вам нужна неизменяемая коллекция уникальных элементов, которую можно хешировать (например, для использования в качестве ключей словарей или элементов других множеств).