05-Python

Python(Part.42)| python【集合(利用編-2)】【集合に対する様々な判定方法】

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目標

(pythonの)「集合」に対して様々な判定方法を理解し利用できる。

  • 「演算子 == 」「演算子 != 」を利用した等価性判定
  • 「in」「not in」を利用した帰属性判定
  • 「isdisjointメソッド」を利用した素の判定
  • 「演算子 <= 」「issubsetメソッド」を利用した部分集合の判定
  • 「演算子 < 」を利用した真部分集合の判定
  • 「演算子 >= 」「issupersetメソッド」を利用した超集合の判定
  • 「演算子 > 」を利用した真超集合の判定

(pythonの)「集合」の操作方法

(pythonの)「集合」に対する様々な判定方法

「集合」は要素に順序や重複がないことに基づく、集合同士の様々な演算を行うことができます。具体的には以下の内容です。

  • ふたつの集合が同様のものとする等価性の判定
  • ある集合の中に、任意の値の存在を確認する帰属性の判定
  • 比較する集合同士に共通の要素がないことを確認する素の判定
  • 集合がある集合の一部である部分集合の判定
  • 部分集合のうち真部分集合(等価でない部分集合)の判定
  • 集合が他の集合を全て含んでいる超集合の判定
  • 超集合のうち真超集合(等価でない超集合)の判定

「演算子 == 」「演算子 != 」を利用した等価性判定

等価性の判定とは、ある集合と、他の集合の要素が同じか、異なるかを判定します。

「演算子 == 」を利用する場合、比較する集合が等価であれば「True」、不等価であれば「False」を返します。

「演算子 != 」を利用する場合、比較する集合が等価であれば「False」、不等価であれば「True」を返します。

サンプルプログラム

set_sample_no1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set_sample_no2 = {5, 3, 1, 4, 2}
set_sample_no3 = {1, 3, 5, 7, 9}

#「演算子 == 」は比較する集合が等価である場合「True」となります。
print(set_sample_no1 == set_sample_no2)
print(set_sample_no1 == set_sample_no3)
print('------------------------------')
#「演算子 != 」は比較する集合が等価である場合「False」となります。
#「!」は打消しの意味です。
print(set_sample_no1 != set_sample_no2)
print(set_sample_no1 != set_sample_no3)

実行結果

「in」「not in」を利用した帰属性判定

帰属性の判定とは、ある集合の中に、任意の値が存在するか、しないかを判定します。

「in 演算子」では、指定する値が集合のなかに存在する場合「True」、存在しない場合「False」を返します。

「not in 演算子」では、指定する値が集合のなかに存在する場合「False」、存在しない場合「True」を返します。

サンプルプログラム

set_sample_no4 = {1, 2, 3, 4, 5}

#「in 演算子」では、指定する値が集合のなかに存在する場合「True」となります。
print(3 in set_sample_no4)
print(10 in set_sample_no4)
print('------------------------------')
#「not in 演算子」では、指定する値が集合のなかに存在する場合「False」となります。
print(3 not in set_sample_no4)
print(10 not in set_sample_no4)

実行結果

「isdisjointメソッド」を利用した素の判定

素の判定とは、比較する集合同士に共通の要素があるか、ないかを判定します。

「isdisjoint メソッド」は比較する集合が素(共通の要素がない)の場合に「True」を返します。

サンプルプログラム

set_sample_no5 = {1, 3, 5, 7}
set_sample_no6 = {2, 4, 6, 8}
set_sample_no7 = {1, 2, 6, 8}

#「isdisjoint メソッド」は比較する集合が素(共通の要素がない)の場合に「True」を返します。
print(set_sample_no5.isdisjoint(set_sample_no6))
print('------------------------------')
# 比較する集合が素(共通の要素がない)でない場合は「False」を返します。
print(set_sample_no5.isdisjoint(set_sample_no7))

実行結果

「演算子 <= 」「issubsetメソッド」を利用した部分集合の判定

「部分集合」とは「ある集合」の「一部の集合」であることをさします。

「集合2」は「集合1」の部分集合。(下の両図)

部分集合の判定は「演算子 <= 」や「issubsetメソッド」を利用します。「集合2」は「集合1」の部分集合かを判定する場合、次のように記述します。

集合2 <= 集合1
集合2.issubset(集合1)

サンプルプログラム

set_sample_no8 = {1, 3, 5, 7, 9}
set_sample_no9 = {1, 5, 7}
set_sample_no10 = {1, 5, 8}

#「集合2 <= 集合1」は「集合2」が「集合1」の部分集合の場合に「True」を返します。
print(set_sample_no9 <= set_sample_no8)
print(set_sample_no10 <= set_sample_no8)
print('------------------------------')
#「集合2.issubset(集合1)」は「集合2」が「集合1」の部分集合の場合に「True」を返します。
print(set_sample_no9.issubset(set_sample_no8))
print(set_sample_no10.issubset(set_sample_no8))

実行結果

「演算子 < 」を利用した真部分集合の判定

「真部分集合」とは「部分集合」のうち「等価でない集合」であることをさします。

「集合2」は「集合1」の真部分集合。(下の右図のみ)

真部分集合の判定は「演算子 < 」を利用します。「集合2」は「集合1」の真部分集合かを判定する場合、次のように記述します。

集合2 < 集合1

サンプルプログラム

set_sample_no11 = {1, 3, 5, 7, 9}
set_sample_no12 = {1, 3, 5, 7, 9}
set_sample_no13 = {1, 3, 7, 9}

#「集合2 < 集合1」は「集合2」が「集合1」の真部分集合の場合に「True」を返します。
# 等価なので「False」となります(真部分集合でない)。
print(set_sample_no12 < set_sample_no11)
# 等価でないので「True」となります(真部分集合)。
print(set_sample_no13 < set_sample_no11)

実行結果

「演算子 >= 」「issupersetメソッド」を利用した超集合の判定

「超集合」とは「集合」が「他の集合」を全て含んでいる集合のことです。

「集合1」は「集合2」の超集合。(下の両図)

超集合の判定は「演算子 >= 」「issupersetメソッド」を利用します。「集合1」は「集合2」の超集合かを判定する場合、次のように記述します。

集合1 >= 集合2
集合1.issuperset(集合2)

サンプルプログラム

set_sample_no14 = {1, 3, 5, 7, 9}
set_sample_no15 = {1, 3, 5, 7, 9}
set_sample_no16 = {1, 5, 9}
set_sample_no17 = {1, 5, 8}

#「集合1>= 集合2」は「集合1」が「集合2」の超集合の場合に「True」を返します。
print(set_sample_no14 >= set_sample_no15)
print(set_sample_no14 >= set_sample_no16)
print(set_sample_no14 >= set_sample_no17)
print('------------------------------')
#「集合1.issuperset(集合2)」は「集合1」が「集合2」の超集合の場合に「True」を返します。
print(set_sample_no14.issuperset(set_sample_no15))
print(set_sample_no14.issuperset(set_sample_no16))
print(set_sample_no14.issuperset(set_sample_no17))

実行結果

「演算子 > 」を利用した真超集合の判定

「真超集合」とは「超集合」のうち「等価でない集合」のことをさします。

「集合1」は「集合2」の真超集合。(下の右図のみ)

真超集合の判定は「演算子 > 」を利用します。「集合1」は「集合2」の真超集合かを判定する場合、次のように記述します。

集合1 > 集合2

サンプルプログラム

set_sample_no14 = {1, 3, 5, 7, 9}
set_sample_no15 = {1, 3, 5, 7, 9}
set_sample_no16 = {1, 5, 9}
set_sample_no17 = {1, 5, 8}

#「集合1 > 集合2」は「集合1」が「集合2」の真超集合の場合に「True」を返します。
print(set_sample_no14 > set_sample_no15 )
print(set_sample_no14 > set_sample_no16 )
print(set_sample_no14 > set_sample_no17 )

実行結果

今回は以上になります。

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