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Python 集合（set） -入門編-

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Python3

– 目次 –

Python も他の言語と同様に、複数の要素を一括して扱う機能があります。リスト（list）、タプル（tuple）、辞書（dict）、集合（set）の4種類です。一般的には配列などとも言います。タプル（tuple）やリスト（list）が任意の整数値をインデックスとした要素を順番に管理するシーケンス型であるのに対して、辞書（dict）の場合、一意のkey（キー）と値（value）を1つのセットとして各要素を構成します。集合（set）の場合、一意のkey（キー）で各要素を構成します。

Python の集合（set）

集合（set）は、一意の key（キー）のみで構成されます。格納された要素の重複はありません。辞書（dict）のように key（キー）と対になる value（値）は持ちません。Aという集合があり、Bという集合があった場合、AとBの両方の和を和集合、AとBの両方に存在する集合を積集合（交差）と言います。

集合（set）の作成と参照

集合を作成するには、「{ } （波括弧）」と「set()関数」を使用します。作成した集合を参照するには for文を使用します。

「{ } （波括弧）」による集合の作成

文字列を「{ } （波括弧）」で囲み、単一の値で集合を作成してデータ型も確認してみます。

# -*- coding: utf-8 -*- 
### {}で集合の作成
setData = {'wepicks'}
print(setData)
print(type(setData))

# -*- coding: utf-8 -*-

### {}で集合の作成

setData = {'wepicks'}

print(setData)

print(type(setData))

実行結果

{'wepicks'}
<class 'set'>

wepicks という1つの文字列が格納された集合です。

整数値で複数の値の集合を作成

複数の値を扱う場合、各値を「,（カンマ）」で区切ります。

# -*- coding: utf-8 -*- 
### {}で集合の作成
setData = {2, 3, 5, 7, 11, 13}
print(setData)
print(type(setData))

# -*- coding: utf-8 -*-

### {}で集合の作成

setData = {2, 3, 5, 7, 11, 13}

print(setData)

print(type(setData))

実行結果

{2, 3, 5, 7, 11, 13}
<class 'set'>

複数の整数値が格納された集合となります。

for文で値の参照

for文で集合の値を参照してみます。

# -*- coding: utf-8 -*- 
### {}で集合の作成
setData = {2, 3, 5, 7, 11, 13}
### for文で取得
for values in setData:
	print(values)
	print('------')

# -*- coding: utf-8 -*-

### {}で集合の作成

setData = {2, 3, 5, 7, 11, 13}

### for文で取得

for values in setData:

print(values)

print('------')

実行結果

2
——
3
——
5
——
7
——
11
——
13
——

文字列で複数の値の集合を作成

文字列では値を「 '（シングルクォート）」で囲みます。

# -*- coding: utf-8 -*
### {}で集合の作成
setData = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E'}
print(setData)
print(type(setData))

# -*- coding: utf-8 -*

### {}で集合の作成

setData = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E'}

print(setData)

print(type(setData))

実行結果

{'E', 'D', 'B', 'A', 'C'}
<class 'set'>

※集合はリストやタプルのようにシーケンス型ではないので順番による制御はありません。

for文で値の取得

#for文で取得
for values in setData:
	print(values)
	print('------')

#for文で取得

for values in setData:

print(values)

print('------')

実行結果

E
——
D
——
B
——
A
——
C
——

浮動小数点数で複数の値の集合を作成

今度は、浮動小数点数で集合を作成してみましょう。for文で値を参照して、各値のデータ型も確認してみましょう。

# -*- coding: utf-8 -*
### {}で集合の作成
setData = {1.2, 0.012, 100.2, 0.105, 11.1}
print(setData)
print(type(setData))

#for文で取得
for values in setData:
	print(values)
	print(type(values))
	print('------')

# -*- coding: utf-8 -*

### {}で集合の作成

setData = {1.2, 0.012, 100.2, 0.105, 11.1}

print(setData)

print(type(setData))

#for文で取得

for values in setData:

print(values)

print(type(values))

print('------')

実行結果

{0.105, 1.2, 100.2, 0.012, 11.1}
<class 'set'>
0.105
<class 'float'>
——
1.2
<class 'float'>
——
100.2
<class 'float'>
——
0.012
<class 'float'>
——
11.1
<class 'float'>
——

集合のデータ型は<class 'set'>ですが、各値は、<class 'float'>となっています。

「set() 」による集合の作成

set() 関数で集合を作成できます。

### set() で集合の作成
setData = set('abcdefg123456')
print(setData)

### set() で集合の作成

setData = set('abcdefg123456')

print(setData)

実行結果

{'a', '6', '1', 'c', 'f', 'g', '2', '4', 'd', '5', 'b', '3', 'e'}

set()関数で集合を作成する場合、重複する値は取り除かれ要素は一意になります。

### set() で集合の作成 重複している要素がある場合一意になる
setData = set('aaabbbcccdddeee')
print(setData)

### set() で集合の作成重複している要素がある場合一意になる

setData = set('aaabbbcccdddeee')

print(setData)

実行結果

{'a', 'c', 'd', 'b', 'e'}

### set() で集合の作成 重複している要素がある場合一意になる
setData = set('111222333444555')
print(setData)

### set() で集合の作成重複している要素がある場合一意になる

setData = set('111222333444555')

print(setData)

実行結果

{'4', '1', '5', '3', '2'}

リストやタプルから集合を作成

set() 関数を利用するとリストやタプルから集合を作成できます。

リストから集合を作成する

### リスト から集合を作成
setData = set(['name', 'mail', 'address', 'tel'])
print(setData)
print(type(setData))

### リストから集合を作成

setData = set(['name', 'mail', 'address', 'tel'])

print(setData)

print(type(setData))

実行結果

{'name', 'mail', 'address', 'tel'}
<class 'set'>

タプルから集合を作成する

### タプル から集合を作成
setData = set(('name', 'mail', 'address', 'tel'))
print(setData)
print(type(setData))

### タプルから集合を作成

setData = set(('name', 'mail', 'address', 'tel'))

print(setData)

print(type(setData))

実行結果

{'name', 'mail', 'address', 'tel'}
<class 'set'>

空の集合

空の集合（set）を作成する場合、set() 関数を使用します。

# -*- coding: utf-8 -*- 
### 集合の作成
#0個の集合 set()で初期化
setData = set()
print(setData)
print(type(setData))

# -*- coding: utf-8 -*-

### 集合の作成

#0個の集合 set()で初期化

setData = set()

print(setData)

print(type(setData))

実行結果

set()
<class 'set'>

{ } で初期化を行うとデータ型が辞書（dict）になります。

# -*- coding: utf-8 -*- 
### 集合の作成
#0個の集合 {}での初期化は辞書になる
setData = {}
print(setData)
print(type(setData))

# -*- coding: utf-8 -*-

### 集合の作成

#0個の集合 {}での初期化は辞書になる

setData = {}

print(setData)

print(type(setData))

実行結果

{}
<class 'dict'>

集合への要素の追加と削除

要素の追加

集合に要素を追加するには、add() を使用します。

# -*- coding: utf-8 -*- 
### 要素の追加
setData = {'a', 'b', 'c'}
print(setData)
setData.add('E')
print(setData)

# -*- coding: utf-8 -*-

### 要素の追加

setData = {'a', 'b', 'c'}

print(setData)

setData.add('E')

print(setData)

実行結果

{'c', 'a', 'b'}
{'c', 'a', 'b', 'E'}

要素の削除

集合の要素を削除するには、remove() を使用します。

# -*- coding: utf-8 -*- 
### 要素の削除
setData = {'a', 'b', 'c'}
print(setData)
setData.remove('b')
setData.discard('c')
print(setData)

# -*- coding: utf-8 -*-

### 要素の削除

setData = {'a', 'b', 'c'}

print(setData)

setData.remove('b')

setData.discard('c')

print(setData)

実行結果

{'c', 'a', 'b'}
{'a'}

集合の値を in でチェック

集合の要素の有無を確認するには in を使用します。

メニューに Maple Pecan Fried Chicken がある場合は、key を取得するサンプルコードです。

# -*- coding: utf-8 -*- 
### 集合の検索 in
dictData = {
	'breakfast': 	{'Pumpkin Spice Pancake Breakfast', 'Maple Pepper Bacon Breakfast Sandwich'},
	'lunch': 		{'Maple Pecan Fried Chicken', 'Monday-Friday'},
	'dinner': 		{'California Burger', 'Spicy Thai Basil Noodles', 'Maple Pecan Fried Chicken'}
}
for keyname, values in dictData.items():
	if 'Maple Pecan Fried Chicken' in values:
		print(keyname)

# -*- coding: utf-8 -*-

### 集合の検索 in

dictData = {

'breakfast': {'Pumpkin Spice Pancake Breakfast', 'Maple Pepper Bacon Breakfast Sandwich'},

'lunch': {'Maple Pecan Fried Chicken', 'Monday-Friday'},

'dinner': {'California Burger', 'Spicy Thai Basil Noodles', 'Maple Pecan Fried Chicken'}

}

for keyname, values in dictData.items():

if 'Maple Pecan Fried Chicken' in values:

print(keyname)

実行結果

lunch
dinner

メニューに Maple Pecan Fried Chicken があり、さらに、California Burger は無い、場合に、key を取得するサンプルコードです。

# -*- coding: utf-8 -*- 
for keyname, values in dictData.items():
	if 'Maple Pecan Fried Chicken' in values and not ('California Burger' in values):
		print(keyname)

# -*- coding: utf-8 -*-

for keyname, values in dictData.items():

if 'Maple Pecan Fried Chicken' in values and not ('California Burger' in values):

print(keyname)

実行結果

lunch

和集合

和集合は、1番目の集合と2番目の集合のどちらか一方にでも含まれている要素の集合です。| 演算子や union()関数を使用して和集合を抽出できます。

# -*- coding: utf-8 -*- 
### 和集合
# どちらか一方にでも含まれている要素
setDataStr1 = {'a', 'b', 'c'}
setDataStr2 = {'c', 'd', 'e'}
print(setDataStr1 | setDataStr2)
print(setDataStr1.union(setDataStr2))

# -*- coding: utf-8 -*-

### 和集合

# どちらか一方にでも含まれている要素

setDataStr1 = {'a', 'b', 'c'}

setDataStr2 = {'c', 'd', 'e'}

print(setDataStr1 | setDataStr2)

print(setDataStr1.union(setDataStr2))

実行結果

{'a', 'e', 'd', 'c', 'b'}
{'a', 'e', 'd', 'c', 'b'}

積集合

積集合は、1番目の集合と2番目の集合の両方に共通して含まれている要素の集合です。& 演算子や intersection()関数を使用して積集合を抽出できます。

# -*- coding: utf-8 -*- 
###積集合
# 両方の集合に共通して含まれている要素
setDataStr1 = {'a', 'b', 'c'}
setDataStr2 = {'c', 'd', 'e'}
print(setDataStr1 & setDataStr2)
print(setDataStr1.intersection(setDataStr2))

# -*- coding: utf-8 -*-

###積集合

# 両方の集合に共通して含まれている要素

setDataStr1 = {'a', 'b', 'c'}

setDataStr2 = {'c', 'd', 'e'}

print(setDataStr1 & setDataStr2)

print(setDataStr1.intersection(setDataStr2))

実行結果

{'c'}
{'c'}

差集合

差集合は、1番目の集合に含まれていて、2番目の集合には含まれていない要素の集合です。& 演算子や intersection()関数を使用して差集合を抽出できます。

# -*- coding: utf-8 -*- 
###差集合
# 1番目の集合に含まれていて、2番目の集合には含まれていない要素
setDataStr1 = {'a', 'b', 'c'}
setDataStr2 = {'c', 'd', 'e'}
print(setDataStr1 - setDataStr2)
print(setDataStr1.difference(setDataStr2))

# -*- coding: utf-8 -*-

###差集合

# 1番目の集合に含まれていて、2番目の集合には含まれていない要素

setDataStr1 = {'a', 'b', 'c'}

setDataStr2 = {'c', 'd', 'e'}

print(setDataStr1 - setDataStr2)

print(setDataStr1.difference(setDataStr2))

実行結果

{'a', 'b'}
{'a', 'b'}

排他的OR

排他的ORは、1番目の集合か2番目の集合のどちらか一方にしか含まれていない要素の集合です。^ 演算子や symmetric_difference()関数を使用して排他的ORを抽出できます。

# -*- coding: utf-8 -*- 
###排他的OR
# どちらか一方の集合にしか含まれていない要素
setDataStr1 = {'a', 'b', 'c'}
setDataStr2 = {'c', 'd', 'e'}
print(setDataStr1 ^ setDataStr2)
print(setDataStr1.symmetric_difference(setDataStr2))

# -*- coding: utf-8 -*-

###排他的OR

# どちらか一方の集合にしか含まれていない要素

setDataStr1 = {'a', 'b', 'c'}

setDataStr2 = {'c', 'd', 'e'}

print(setDataStr1 ^ setDataStr2)

print(setDataStr1.symmetric_difference(setDataStr2))

実行結果

{'a', 'e', 'd', 'b'}
{'a', 'e', 'd', 'b'}