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【Python】frozensetとはなんぞや?【イミュータブルなセットの使い方】

この記事では、Pythonのfrozensetについて解説します。frozensetは、更新できない(イミュータブルな)setです。それでは、frozensetについて見ていましょう!

frozensetとは?

frozensetは、setの基本的な性質を受け継いだ型となっています。

setと異なる点は、要素の追加や削除ができなくなっていることです。なので、addメソッドやremoveメソッドなどの要素を変更するようなメソッドは定義されていません。

【Python】セットの使い方【set(集合)】この記事では、Pythonのset(セット)の使い方を解説します。セットを使うことで重複している要素を取り除いたり、集合演算することがで...

ただし、集合演算用のメソッドは存在するので、集合演算のみに使用するなら、他で値を変更できないfrozensetを使った方が安全に扱うことができます。

frozensetの特徴

これらのことを踏まえた上で使い方を見ていきましょう!

frozensetの使い方

frozensetの基本的な使い方を見ていきます。

生成

空のfrozensetオブジェクトを生成するには、frozenset()を使います。

変数 = frozenset()

引数にイテラブルオブジェクトを渡すことで、初期化できます。

変数名 = frozenset(イテラブルオブジェクト)

呼び出し

frozensetは、セットと同様にインデックスでアクセスすることができません。なので、一時的にリストに変換するか、for文で要素を取り出しましょう。

# 初期化
fs = frozenset([1, 2, 3])

# リストに変換する
fs_list = list(fs)
print(fs_list[0])

# for文を使う
for val in fs:
    print(val)

サンプル

試しにfrozensetを生成し、出力してみます。

fs = frozenset([1, 2, 3]) 

print(fs)
print(type(fs))

実行結果

frozenset({1, 2, 3})
<class 'frozenset'>

集合演算

frozensetは、setと同様に集合演算を行えます。

和集合

unionメソッド、または演算子を使って和集合を計算できます。和集合とは、「どちらか片方には存在する要素」のことです。

frozenset.union(イテラブルオブジェクト)

frozenset1 | frozenset2

サンプル

試しに和集合を計算してみましょう。

vals1 = frozenset([1, 2])
vals2 = frozenset([3, 4])

union = vals1.union(vals2)
print(union)

union = vals1 | vals2
print(union)

実行結果

frozenset({1, 2, 3, 4})
frozenset({1, 2, 3, 4})

unionメソッドには、複数の配列を指定可能で、リスト・タプルも指定できます。

vals1 = frozenset([1, 2])
vals2 = frozenset([3, 4])

union = vals1.union(vals2, [5, 6], (7, 8))
print(union)

実行結果

frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8})

積集合

intersectionメソッド、または&演算子を使って積集合を計算できます。積集合とは、「両方に入っている要素」のことです。

frozenset.intersection(イテラブルオブジェクト)

frozenset1 & frozenset2

サンプル

試しに積集合を計算してみましょう。

vals1 = frozenset([1, 2, 3])
vals2 = frozenset([2, 3, 4])

intersection = vals1.intersection(vals2)
print(intersection)

intersection = vals1 & vals2
print(intersection)

実行結果

frozenset({2, 3})
frozenset({2, 3})

intersectionメソッドは、複数の配列を指定可能で、リストやタプルも指定できます。

vals1 = frozenset([1, 2, 3, 4])
vals2 = frozenset([2, 3, 4, 5])

intersection = vals1.intersection(vals2, [3, 4, 5, 6], (4, 5, 6, 7))
print(intersection)

実行結果

frozenset({4})

差集合

differenceメソッド、または演算子を使って差集合を計算できます。差集合とは、「ある集合から別の集合の要素を取り除いて残った要素」のことです。

frozenset.difference(イテラブルオブジェクト)

frozenset1 - frozenset2

サンプル

試しに差集合を計算してみましょう。

vals1 = frozenset([1, 2, 3])
vals2 = frozenset[(2, 3, 4])

difference = vals1.difference(vals2)
print(difference)

difference = vals1 - vals2
print(difference)

実行結果

frozenset({1})
frozenset({1})

differenceメソッドは、複数の配列を指定可能で、リスト・タプルも指定できます。

vals = frozenset({1, 2, 3, 4, 5})

difference = vals.difference([2, 3], (4, 5))
print(difference)

実行結果

frozenset({1})

対称差集合

symmetric_differenceメソッド、または^演算子を使って対称差集合を計算できます。対称差集合とは、「どちらか片方のみに存在する要素」を集めます。

frozenset.symmetric_difference(セットまたはフローズンセット)

frozenset1 ^ frozenset2

サンプル

試しに対称差集合を計算してみましょう。

vals1 = frozenset({1, 2, 3})
vals2 = {2, 3, 4}

s_d = vals1.symmetric_difference(vals2)
print(s_d)

s_d = vals1 ^ vals2
print(s_d)

実行結果

frozenset({1, 4})
frozenset({1, 4})

symmetric_differenceメソッドは、同時に複数の配列を指定できません。同時に複数の計算がしたい場合は、演算子を使ってください。

vals1 = frozenset({1, 2, 3})
vals2 = {2, 3, 4}

s_d = vals1 ^ vals2 ^ {3, 4, 5}
print(s_d)

実行結果

frozenset({1, 3, 5})

まとめ

この記事では、frozensetの使い方を解説しました。

setよりもさらに縛りが強いfrozensetですが、集合演算に使う場合はこちらの方が安全に演算することができます。

では今回の内容はここまでです。それではまたどこかで〜( ・∀・)ノ

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