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、Pythonの集合演算子を使い、複数のグループを比較するデータ処理ができるようになることを目標にします。「Python 集合演算 和集合」で調べている方向けの内容です。

Pythonの集合(set)は、|(和集合)・&(積集合)・-(差集合)という演算子をそのまま使えます。数学の集合演算とほぼ同じ感覚でコードが書けます。和集合はどちらかに含まれる要素全部、積集合は両方に共通する要素、差集合は片方にしかない要素を指します。

サンプルコードでは、a | bで和集合を、a & bで積集合を、a - bで差集合を計算し、それぞれsorted()で並び替えてから表示しています。他の言語では.filter()などを組み合わせる必要がある集合演算を、Pythonでは演算子1つで直感的に書けるのが大きな特徴です。

初心者がよくつまずくのが、それぞれの集合演算がどんな意味を持つかの理解です。図(ベン図)を描いて、和集合・積集合・差集合がそれぞれどの範囲を指すのかをイメージしながらコードと照らし合わせると理解しやすくなります。

「両方のグループに共通するユーザー」や「片方にしかいない商品」を見つけたいときなど、実務のデータ処理でも役立つ考え方です。SQLのJOIN操作とも似た考え方なので、データベースを学ぶ際にもこの知識が活きます。