Pythonのセット演算入門｜演算子とメソッドの違いを徹底解説

Pythonのセット（set）は、重複しない要素を管理するための組み込みデータ型です。和集合・積集合・差集合・対称差といった集合演算は、対応するメソッドを呼び出す方法と演算子を使う方法の2通りで実行できます。この記事では、それぞれの具体的な書き方と、両者の違いについて解説します。

和集合（Union）

union() メソッドを使う場合

>>> s1 = {1, 2, 3, 4, 5}
>>> s2 = {4, 5, 6, 7, 8}
>>> s1.union(s2)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
>>> s2.union(s1)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

どちらのセットを起点に呼び出しても、結果は同じになります。

| 演算子を使う場合

>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

積集合（Intersection）

intersection() メソッドを使う場合

>>> s1.intersection(s2)
{4, 5}
>>> s2.intersection(s1)
{4, 5}

& 演算子を使う場合

>>> s1 & s2
{4, 5}
>>> s2 & s1
{4, 5}

差集合（Difference）

difference() メソッドを使う場合

>>> s1.difference(s2)
{1, 2, 3}
>>> s2.difference(s1)
{8, 6, 7}

差集合は「どちらから引くか」で結果が変わる点に注意してください。上記の例では、s1からs2に含まれる要素を除くと {1, 2, 3}、逆にs2からs1の要素を除くと {8, 6, 7} となります。

- 演算子を使う場合

>>> s1 - s2
{1, 2, 3}
>>> s2 - s1
{8, 6, 7}

対称差（Symmetric Difference）

どちらか一方にだけ含まれる要素を取り出す対称差は、symmetric_difference() メソッドまたは ^ 演算子で求められます。

>>> s1.symmetric_difference(s2)
{1, 2, 3, 6, 7, 8}
>>> s1 ^ s2
{1, 2, 3, 6, 7, 8}

演算子とメソッドの主な違い

同じ演算を実現できる2つの方法には、次のような違いがあります。

• 引数に指定できる型： union() や intersection() などのメソッドは、リストやタプルなど任意のイテラブルを引数に渡せます。一方、| や & などの演算子は、両辺ともセットである必要があります。
• 可読性： 演算子を使うと数式のように直感的かつ簡潔に記述でき、コードが読みやすくなります。
• 柔軟性： リストなど他のコレクションと直接演算したい場合は、メソッドの方が便利です。

用途に応じて使い分けることで、より読みやすく保守しやすいPythonコードを書くことができます。