集合の生成と基本操作 | 集合の定義 | Python本格超入門

集合の生成と基本操作

Pythonの「集合」は、重複のない要素の集まりを管理するために使用されるデータ型です。集合は他のデータ型とは異なり、要素の順序が保持されない点が特徴です。この節では、集合の生成方法と基本的な操作について詳しく説明します。

集合の生成

集合を生成するには、set() 関数または波括弧 {} を使用します。以下に基本的な生成方法を示します。

# 空の集合の生成
empty_set = set()

# 要素を持つ集合の生成
fruits = {"りんご", "バナナ", "みかん"}

# 重複する要素は1つにまとめられる
numbers = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5}
print(numbers)  # 出力: {1, 2, 3, 4, 5}
    

集合の基本操作

集合には以下の基本操作が可能です。

• 要素の追加
• 要素の削除
• 要素の検索
• 集合間の演算（和、積、差など）

要素の追加と削除

集合に要素を追加するには add() メソッドを、要素を削除するには remove() または discard() メソッドを使用します。

# 集合への要素の追加
fruits.add("ぶどう")
print(fruits)  # 出力: {"りんご", "バナナ", "みかん", "ぶどう"}

# 集合からの要素の削除
fruits.remove("バナナ")
print(fruits)  # 出力: {"りんご", "みかん", "ぶどう"}

# 存在しない要素を削除する際は discard を使うと安全
fruits.discard("パイナップル")  # エラーが発生しない
    

集合間の演算

集合同士の演算には、以下のような方法があります。

• 和集合 (union): 両方の集合の全ての要素を含む集合
• 積集合 (intersection): 両方の集合に共通する要素を含む集合
• 差集合 (difference): 片方の集合からもう一方の集合に含まれない要素を含む集合

# 和集合
A = {1, 2, 3}
B = {3, 4, 5}
print(A | B)  # 出力: {1, 2, 3, 4, 5}

# 積集合
print(A & B)  # 出力: {3}

# 差集合
print(A - B)  # 出力: {1, 2}
    

集合の要素検索

集合に特定の要素が含まれているかどうかを確認するには、in 演算子を使用します。

fruits = {"りんご", "バナナ", "みかん"}

# "りんご" が集合に含まれているか確認
print("りんご" in fruits)  # 出力: True

# "ぶどう" が集合に含まれているか確認
print("ぶどう" in fruits)  # 出力: False
    

集合の基本操作まとめ

まとめ

集合は、重複を許さない要素の集まりを管理するのに非常に便利なデータ型です。集合の生成、要素の追加・削除、さらに集合間の演算など、基本的な操作を理解することで、効率的に集合データを扱うことができます。特に集合間の演算を活用すると、複雑なデータ操作も簡単に行うことができるため、実務でも役立つ場面が多いでしょう。