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セットの演算（和、積、差）

セットは、重複しない要素の集合を表すデータ構造です。Pythonでは、セットを使ってさまざまな演算を行うことができます。この教材では、セットの和、積、差について学びます。

セットの演算の基本

セットの演算には、以下の3つがあります。

  1. 和（Union）: 2つのセットの全ての要素を含む新しいセットを作成します。
  2. 積（Intersection）: 2つのセットに共通する要素だけを含む新しいセットを作成します。
  3. 差（Difference）: 1つのセットから、もう1つのセットに含まれる要素を除いた新しいセットを作成します。

では、これらの演算をサンプルコードを通じて見ていきましょう。

和（Union）

和は、union()メソッドまたは|演算子を使って求めることができます。

サンプルコード

# セットの定義
set_a = {1, 2, 3, 4}
set_b = {3, 4, 5, 6}

# 和の計算
set_union = set_a.union(set_b)
# または
set_union_operator = set_a | set_b

print("和（Union）: ", set_union)
print("和（Union） using operator: ", set_union_operator)

コード解説

  • set_aとset_bという2つのセットを定義しています。
  • set_a.union(set_b)とset_a | set_bを用いて、両方のセットに含まれる全ての要素を持つ新しいセットを作成しています。
  • 結果は、{1, 2, 3, 4, 5, 6}となります。

積（Intersection）

積は、intersection()メソッドまたは&演算子を使って求めることができます。

サンプルコード

# セットの定義
set_a = {1, 2, 3, 4}
set_b = {3, 4, 5, 6}

# 積の計算
set_intersection = set_a.intersection(set_b)
# または
set_intersection_operator = set_a & set_b

print("積（Intersection）: ", set_intersection)
print("積（Intersection） using operator: ", set_intersection_operator)

コード解説

  • set_aとset_bを再び定義しています。
  • set_a.intersection(set_b)とset_a & set_bを用いて、両方のセットに共通する要素を持つ新しいセットを作成しています。
  • 結果は、{3, 4}となります。

差（Difference）

差は、difference()メソッドまたは-演算子を使って求めることができます。

サンプルコード

# セットの定義
set_a = {1, 2, 3, 4}
set_b = {3, 4, 5, 6}

# 差の計算
set_difference = set_a.difference(set_b)
# または
set_difference_operator = set_a - set_b

print("差（Difference）: ", set_difference)
print("差（Difference） using operator: ", set_difference_operator)

コード解説

  • 再度、set_aとset_bを定義しています。
  • set_a.difference(set_b)とset_a - set_bを使って、set_aからset_bに含まれる要素を除いた新しいセットを作成しています。
  • 結果は、{1, 2}となります。

まとめ

この教材では、セットの和、積、差の演算について学びました。セットは、データの重複を排除し、効率的に集合演算を行うのに非常に便利なデータ構造です。これらの演算を活用して、データ処理や分析を行ってみてください。

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このトピックの他のセクション:

  1. リストの定義と作成
  2. リストへの要素追加と削除（append、insert、pop）
  3. インデックスとスライス
  4. リストのソートと順序変更（sort、reverse）
  5. タプルの定義と作成
  6. タプルとリストの違い
  7. タプルの活用方法（固定されたデータの保存）
  8. 辞書の定義と基本操作
  9. キーと値の追加・削除・更新
  10. 辞書の操作メソッド（get、keys、values）
  11. セットの定義と特徴
  12. セットの操作（追加、削除、結合）
  13. セットの演算（和、積、差）（現在表示中）

出力結果：