【Python】2つ以上のリストの和集合（ユニオン）を求めるプログラム

「和集合（ユニオン）」とは、複数のリストに含まれるすべての要素を集め、1つの新しいリストにまとめる操作のことです。本記事では、Pythonを使って2つ以上のリストの和集合を求める方法を、初心者にもわかりやすく解説します。

List1::[1,2,3]
List2::[4,5,6]
List3::[1,2,3,4,5,6]

アルゴリズム

ステップ1：2つのリストを入力として受け取る。
ステップ2：「+」演算子を使ってリストを連結（結合）する。

方法1：「+」演算子でリストを連結する

Pythonでは「+」演算子を使うだけで、2つのリストを簡単に1つにまとめられます。以下のコードでは、まずリストのサイズを入力し、続けて各リストの要素を順番に入力していきます。

# 和集合（連結）の処理
A = list()
B = list()
n = int(input("リストのサイズを入力してください ::"))
print("1つ目のリストの要素を入力してください::")
for i in range(int(n)):
    k = int(input(""))
    A.append(k)
print("2つ目のリストの要素を入力してください::")
for i in range(int(n)):
    k = int(input(""))
    B.append(k)
C = A + B
print("最終的なリストは ::>", C)

実行結果

リストのサイズを入力してください ::4
1つ目のリストの要素を入力してください::
23
11
22
33
2つ目のリストの要素を入力してください::
33
22
67
45
最終的なリストは ::> [23, 11, 22, 33, 33, 22, 67, 45]

出力結果を見ると、元のリストに含まれていた重複した要素（33や22など）がそのまま残っていることがわかります。「+」演算子は単純な連結を行うため、重複は自動的には除去されません。

方法2：set()を使って重複を除いた真の和集合を求める

数学的な意味での「和集合」、つまり重複する要素を1つだけ残したい場合は、set()（集合型）を利用します。集合は重複した要素を持たないため、リストを集合に変換してから「|」演算子または union() メソッドで結合すると、重複が自動的に除去されます。

# 重複を除いた和集合
A = [23, 11, 22, 33]
B = [33, 22, 67, 45]

# 「|」演算子を使う方法
C = list(set(A) | set(B))
print("重複を除いたリスト ::>", C)

# union() メソッドを使う方法
D = list(set(A).union(set(B)))
print("union() を使った結果 ::>", D)

実行結果

重複を除いたリスト ::> [67, 11, 45, 22, 23, 33]
union() を使った結果 ::> [67, 11, 45, 22, 23, 33]

なお、集合は要素の順序を保持しないため、出力される順番は元のリストとは異なる場合があります。順序を維持しながら重複だけを除去したい場合は、以下のように dict.fromkeys() を使う方法も便利です。

# 順序を保ちながら重複を除去
C = list(dict.fromkeys(A + B))
print("順序を保持したリスト ::>", C)
# 出力例: [23, 11, 22, 33, 67, 45]

まとめ

• 単純に2つのリストをつなげたい場合は「+」演算子を使う。
• 重複を除いた数学的な和集合が欲しい場合は set() と「|」演算子（または union() メソッド）を使う。
• 順序を維持しつつ重複を除きたい場合は dict.fromkeys() が便利。