HashSetで集合演算(和集合・積集合・差集合)をしよう

このレッスンでは、C#のHashSetを使って和集合・積集合・差集合を求める方法を学び、集合演算の基本を理解することを目標にします。「C# HashSet 集合演算」で調べている方向けです。

HashSet<T>のUnionWith・IntersectWith・ExceptWithメソッドを使うと、集合の「和集合」「積集合」「差集合」を計算できます。

サンプルコードでは、{1, 2, 3, 4}と{3, 4, 5, 6}という2つのHashSetに対して、それぞれのメソッドを適用し、和集合・積集合・差集合の結果をOrderBy()で見やすい順序に並び替えてから確認しています。

初心者がよくつまずくのが、これらのメソッドが呼び出し元のHashSet自体を直接書き換えてしまう点です。元のデータを保持しておきたい場合は、サンプルのようにコピーを作ってから演算を行う必要があります。

集合演算はもともと数学の分野の考え方で、積集合や差集合の考え方は、データベースのSQLクエリにおける結合操作の理解にもつながります。

📖 お手本コード

using System;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;

class Program {
    static void Main() {
        var a = new HashSet<int> { 1, 2, 3, 4 };
        var b = new HashSet<int> { 3, 4, 5, 6 };

        var union = new HashSet<int>(a);
        union.UnionWith(b);

        var intersection = new HashSet<int>(a);
        intersection.IntersectWith(b);

        var difference = new HashSet<int>(a);
        difference.ExceptWith(b);

        Console.WriteLine(string.Join(",", union.OrderBy(x => x)));
        Console.WriteLine(string.Join(",", intersection.OrderBy(x => x)));
        Console.WriteLine(string.Join(",", difference.OrderBy(x => x)));
    }
}

✍️ あなたのコード

コードを書いたら「実行する」を押してください

🧪 このサイトではC#を直接コンパイル・実行できないため、お手本コードと同じ内容を入力できたかをその場で判定します(採点はブラウザ内だけで行われ、どこにも送信されません)。

🎯

ここまでできればゴール達成!
2つのグループの共通点や違いを調べる処理が作れるようになります。