1. 集合的可变性
在Python中，集合是可变的，这意味着我们可以添加、删除和修改集合中的元素。集合是一种无序的、可变的、不重复的数据类型。它使用花括号{}来表示，元素之间用逗号分隔。
与列表和元组不同，集合不能通过索引访问元素，因为集合是无序的。但是我们可以使用in关键字来检查某个元素是否存在于集合中。
# 创建一个集合
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}
# 添加元素
my_set.add(6)
print(my_set) # 输出: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
# 删除元素
my_set.remove(2)
print(my_set) # 输出: {1, 3, 4, 5, 6}
2. 集合的不可变性
集合中的元素是可变的，但是集合本身是可变的。这意味着我们可以修改集合中的元素，但是不能修改集合本身。
例如，可以向一个集合中添加或删除元素，但是不能改变该集合的标识（即不能改变该集合在内存中的地址）。
如果尝试修改集合本身，将会返回一个异常。
# 创建一个集合
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}
# 尝试修改集合本身
my_set[0] = 6 # 错误: 'set' object does not support item assignment
上述代码将引发一个TypeError异常，提示我们集合对象不支持item assignment（元素赋值）操作。
3. 集合元素的可变性
虽然集合本身是可变的，但是可以包含不可变元素和可变元素。
不可变元素指的是不能修改的元素，例如数字、字符串和元组。
可变元素指的是可以修改的元素，例如列表和集合。
这意味着，可以将一个列表或集合作为集合的元素，但是不能将另一个集合作为集合的元素。
# 创建一个包含不可变元素的集合
my_set = {1, 'hello', (1, 2, 3)}
print(my_set) # 输出: {1, 'hello', (1, 2, 3)}
# 创建一个包含可变元素的集合
my_set = {1, ['a', 'b', 'c']} # 错误: unhashable type: 'list'
上述代码中，我们可以看到，在第一个示例中，集合包含了一个数字、一个字符串和一个元组，这是允许的。但是在第二个示例中，集合包含了一个列表作为元素，这将引发TypeError异常。
由于集合的元素必须是不可变的，所以不能包含可变元素。
4. 集合的不可变性在实践中的应用
集合的不可变性在实际的编程中有着重要的应用。一方面，它可以确保集合在进行哈希（hash）操作时的稳定性；另一方面，它可以作为字典（dictionary）的键。
哈希操作是将数据转换为一个固定长度的值的过程。这个过程中使用到了集合的不可变性。只有不可变的数据类型才能够被哈希，而可变的数据类型是不能被哈希的。
例如，我们可以通过集合来检查两个字符串是否是异构（即包含的字符数相同，但顺序不同）。
def is_anagram(str1, str2):
set1 = set(str1)
set2 = set(str2)
if set1 == set2:
return True
else:
return False
str1 = 'listen'
str2 = 'silent'
if is_anagram(str1, str2):
print(f"{str1} and {str2} are anagrams.")
else:
print(f"{str1} and {str2} are not anagrams.")
上述代码中，我们首先将两个字符串转换为集合，并进行比较。如果两个集合相等，则说明两个字符串是异构的。否则就不是异构的。
在字典的应用中，我们可以使用集合作为字典的键，以确保键的唯一性。
my_dict = {{1, 2, 3}: 'value'}
print(my_dict) # 输出: {{1, 2, 3}: 'value'}
上述代码中，我们创建了一个字典，并使用集合作为键。由于集合是不可变的，所以它可以作为字典的键。
总结：
集合是可变的，可以添加、删除和修改集合中的元素。
集合本身是不可变的，不能改变集合的标识。
集合可以包含不可变元素和可变元素，但是不能包含可变元素。
集合的不可变性在实践中有着重要的应用，例如在哈希操作和作为字典的键。