Overview
set（集合）は 重複のないデータ管理 を効率的に行うためのデータ構
1.セットの基本
2.セットの集合演算
3.セットの応用
4.典型問題を解いてみる
1. セットの基本
リストとは異なり、順序を持たず、高速な検索・追加・削除が可能。
特に、データの一意性を保証する場面や、数学的な集合演算（和・交差・差分など） で役立つ。
| 操作名 | 説明 | Python のセット操作 |
|---|---|---|
| 追加（add） | 要素をセットに追加 | set.add(x) |
| 削除（remove / discard） | 要素を削除 |
set.remove(x) / set.discard(x)
|
| 検索（in） | 要素が存在するか | x in set |
| サイズ取得（len） | セットのサイズ | len(set) |
| クリア（clear） | セットを空にする | set.clear() |
ポイント:
remove(x) は要素がなければエラーになる
discard(x) は要素がなくてもエラーにならない
＜基本実装＞
my_set = {1, 2, 3}
my_set.add(4) # 追加
my_set.remove(2) # 削除
print(3 in my_set) # 存在確認
print(len(my_set)) # サイズ取得
2. セットの集合演算
| 操作名 | 説明 | Python のセット操作 |
|---|---|---|
| 和集合（union） | 2つの集合のすべての要素 | A | B |
| 積集合（intersection） | 共通する要素のみ |
A & B または A.intersection(B)
|
| 差集合（difference） | Aに含まれるがBに含まれない要素 |
A - B または A.difference(B)
|
| 対称差（symmetric_difference） | AとBのどちらかにあるが共通しない要素 |
A ^ B または A.symmetric_difference(B)
|
＜基本実装＞
A = {1, 2, 3, 4}
B = {3, 4, 5, 6}
print(A | B) # 和集合 {1, 2, 3, 4, 5, 6}
print(A & B) # 積集合 {3, 4}
print(A - B) # 差集合 {1, 2}
print(A ^ B) # 対称差 {1, 2, 5, 6}
ポイント:
・データの集合演算が簡単にできる
・特定のデータがどの集合に属するかをすぐに判定可能
3. セットの応用
(1) リストの重複削除
lst = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]
unique_lst = list(set(lst)) # [1, 2, 3, 4, 5]
ポイント:
リストを set に変換すると自動で重複が削除される
(2) 2つのリストの共通要素を取得
list1 = [1, 2, 3, 4]
list2 = [3, 4, 5, 6]
common_elements = list(set(list1) & set(list2)) # [3, 4]
ポイント:
セットの積集合を使うと高速に共通要素を取得できる
(3) 数列の出現回数を一意にカウント
numbers = [3, 3, 5, 7, 5, 5, 9, 3]
unique_numbers = set(numbers)
print(len(unique_numbers)) # 4（{3, 5, 7, 9}）
ポイント:
異なる値の種類を数えるのにset は便利
4. 典型問題を解いてみる
例題1. リストの重複を除去
問題: N 個の整数が与えられる。異なる値の数を出力せよ。
回答
N = int(input())
A = list(map(int, input().split()))
print(len(set(A)))
例題2. 2つのリストの共通要素
問題: 2つの整数リスト A, B が与えられる。共通する要素を昇順で出力せよ。
回答
N = int(input())
A = set(map(int, input().split()))
M = int(input())
B = set(map(int, input().split()))
print(*sorted(A & B))
例題3. どの集合にも属さない要素
問題: 2つの集合 A, B が与えられる。どちらにも属さない要素を出力せよ。
回答
N = int(input())
A = set(map(int, input().split()))
B = set(map(int, input().split()))
uncommon_elements = A ^ B # AとBの対称差
print(*sorted(uncommon_elements))
例題4. 配列のすべての要素が異なるか判定
問題: 配列 A のすべての要素が異なる場合は YES、そうでなければ NO を出力せよ。
回答
N = int(input())
A = list(map(int, input().split()))
print("YES" if len(A) == len(set(A)) else "NO")
例題5. どのリストにも出現する要素
問題: 3つの整数リスト A, B, C が与えられる。すべてのリストに共通する要素を出力せよ。
回答
A = set(map(int, input().split()))
B = set(map(int, input().split()))
C = set(map(int, input().split()))
print(*sorted(A & B & C))