Odpowiedź.

Historia pytania

Typ frozenset powstał w Pythonie jako niezmienna wersja standardowego typu set. Ważne było zapewnienie możliwości używania zbiorów jako elementów innych zbiorów i kluczy słownika — dlatego potrzebna była wersja niemutowalna.

Problem

Praktyczne zadanie — potrzebna jest unikalność i możliwość szybkiej weryfikacji przynależności, a także użycie zbioru jako klucza w słowniku lub elementu innego zbioru. Zwykły set nie nadaje się, ponieważ jest mutowalny i, odpowiednio, niehaszowalny.

Rozwiązanie

frozenset — niezmienne (immutable) zbioru. Po utworzeniu jego elementów nie można zmieniać: dodawać, usuwać ani modyfikować. Ale frozenset obsługuje wszystkie te same operacje, co set, oprócz zmieniających.

Przykład kodu:

fs = frozenset([1, 2, 3])
print(2 in fs)  # True
# fs.add(4)  # AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'
map_dict = {fs: 'frozen'}  # Dozwolone, ponieważ frozenset — hashable

Kluczowe cechy:

frozenset — niezmienny, haszowalny zbior.
Obsługuje wszystkie niezmieniające metody zwykłych zbiorów (suma, przecięcie, różnica).
Można go używać jako klucza w słowniku lub elementu innego set.

Pytania podchwytliwe.

Czy frozenset może zawierać obiekty mutowalne (na przykład listy)?

Nie, tylko obiekty haszowalne/niezmienne mogą być elementami zbioru dowolnego typu. frozenset([[], 1]) spowoduje TypeError, podobnie jak zwykły set.

Czy można uzyskać zmienny set z frozenset i odwrotnie?

Oba typy można konwertować między sobą za pomocą standardowych konstruktorów:

fs = frozenset([1,2,3])
s = set(fs)
print(type(s))  # <class 'set'>

Czy frozenset obsługuje metody add() lub remove()?

Nie, te metody nie istnieją, każda próba ich wywołania spowoduje AttributeError, ponieważ frozenset jest niezmienny.

Typowe błędy i antywzorce

Próba dodania lub usunięcia elementu z frozenset.
Używanie typów mutowalnych jako elementów frozenset.
Oczekiwanie, że frozenset można zmodyfikować po utworzeniu.

Przykład z życia

Negatywny przypadek

Użycie zwykłego set jako klucza w słowniku:

s = set([1, 2])
d = {s: 'value'}  # TypeError: unhashable type: 'set'

Plusy:

Prosta próba, znany typ — mniej kodu.

Minusy:

Błąd czasu wykonania.
Niemożność realizacji zamierzonego zachowania.

Pozytywny przypadek

Konwersja na frozenset:

fs = frozenset([1, 2])
d = {fs: 'value'}  # OK
print(d[frozenset([1, 2])])  # 'value'