【Python 文法】マッピング(辞書)と集合(セット)の基本を徹底解説！

はじめに：マッピングと集合、いつ使うの？
1. この記事で解決できること
Pythonのマッピング型：辞書(dict)を使いこなそう
Pythonの集合型：セット(set)を理解しよう
【実践】辞書と集合、どっちを選ぶ？使い分けのポイント
1. ラベルを付けてデータを管理したいなら「辞書」
2. 重複をなくし、高速に検索したいなら「集合」
まとめ

はじめに：マッピングと集合、いつ使うの？

Pythonプログラミングを学び始めると、リストやタプルといった複数のデータをまとめるデータ型に触れる機会が多いでしょう。しかし、一歩進んだデータ処理を行うには「マッピング」と「集合」の理解が欠かせません。

「辞書とリストってどう違うの？」「集合って、いつ使うのが効果的なの？」

この記事では、そんな疑問を解決します。Pythonにおける**マッピング型（主に辞書 dict）と集合型（セット set）**について、それぞれの特徴から基本的な使い方、実践的な使い分けまで、初心者にも分かりやすく解説していきます。

この記事で解決できること

Pythonの辞書(dict)と集合(set)の基本的な特徴がわかる
辞書と集合の作成、追加、削除などの基本操作をマスターできる
どのような場面で辞書や集合を使えば良いのか判断できるようになる

この記事を読み終える頃には、あなたのPythonコーディングの選択肢が格段に広がり、より効率的なプログラムが書けるようになっているはずです。

Pythonのマッピング型：辞書(dict)を使いこなそう

まず解説するのはマッピング型の代表である辞書 (dict) です。辞書は、キーと値のペアでデータを管理する非常に便利なデータ型です。

辞書(dict)とは？ – キーと値のペアでデータを管理

辞書は、**一意の「キー（Key）」と、それに対応する「値（Value）」**をセットにしてデータを格納します。ちょうど英和辞典で単語（キー）を引くと意味（値）が出てくるのと同じイメージです。

リストが要素を取り出す際に「0番目、1番目…」というインデックス番号を使うのに対し、辞書は「キー」を使って値に直接アクセスできるため、データに意味を持たせやすく、管理がしやすいという大きなメリットがあります。

辞書の基本的な作り方

辞書は波括弧 {} を使って作成します。キー: 値 の形式で、各ペアはカンマ , で区切ります。

# ユーザー情報を格納する辞書を作成
user = {
    "name": "Yamada",
    "age": 30,
    "city": "Tokyo"
}

print(user)
# 出力: {'name': 'Yamada', 'age': 30, 'city': 'Tokyo'}

# 空の辞書を作成
empty_dict = {}
print(empty_dict)
# 出力: {}

キーには文字列や数値など、イミュータブル（変更不可能）なオブジェクトを使用できますが、一般的には文字列が使われることが多いです。

辞書の必須操作（値の追加・参照・更新・削除）

辞書の基本的な操作は必ず押さえておきましょう。

1. 値の参照

値を取り出すには、辞書名[キー] のように指定します。

user = {"name": "Yamada", "age": 30}
print(user["name"])
# 出力: Yamada

2. 値の追加と更新

新しいキーを指定して値を代入すると要素が追加され、既存のキーを指定すると値が更新されます。

user = {"name": "Yamada", "age": 30}

# 新しい要素を追加
user["gender"] = "Male"
print(user)
# 出力: {'name': 'Yamada', 'age': 30, 'gender': 'Male'}

# 既存の要素を更新
user["age"] = 31
print(user)
# 出力: {'name': 'Yamada', 'age': 31, 'gender': 'Male'}

3. 値の削除

要素を削除するには del 文を使います。

user = {'name': 'Yamada', 'age': 31, 'gender': 'Male'}
del user["gender"]
print(user)
# 出力: {'name': 'Yamada', 'age': 31}

覚えておくと便利！辞書のメソッド

辞書には便利なメソッドが用意されています。代表的なものをいくつか紹介します。

keys(): 全てのキーを一覧で取得
values(): 全ての値を一覧で取得
items(): 全てのキーと値のペアをタプルで取得

user = {"name": "Yamada", "age": 30}

print(user.keys())   # dict_keys(['name', 'age'])
print(user.values()) # dict_values(['Yamada', 30])
print(user.items())  # dict_items([('name', 'Yamada'), ('age', 30)])

# forループと組み合わせると便利
for key, value in user.items():
    print(f"{key}: {value}")
# 出力:
# name: Yamada
# age: 30

Pythonの集合型：セット(set)を理解しよう

次に解説するのは集合型 (set) です。数学の集合と同じ概念で、ユニークなデータを扱う際に非常に役立ちます。

集合(set)とは？ – 重複しない要素の集まり

集合（セット）は、以下の2つの大きな特徴を持つデータ型です。

重複する要素を持たない
順序を持たない

この「重複を許さない」という性質が、集合を非常に強力なツールにしています。例えば、リストに含まれる重複した値を取り除きたい場合に一行で処理できます。

集合の基本的な作り方

集合も辞書と同じく波括弧 {} を使って作成しますが、キーと値のペアではなく、要素を直接カンマで区切って記述します。

# フルーツの集合を作成
fruits = {"apple", "orange", "banana", "apple"}

print(fruits)
# 出力: {'orange', 'banana', 'apple'}  ※重複した"apple"は1つにまとめられる

# リストから集合を作成（重複が自動的に削除される）
numbers_list = [1, 2, 3, 2, 1, 4]
numbers_set = set(numbers_list)
print(numbers_set)
# 出力: {1, 2, 3, 4}

注意点: 空の集合を作成する場合、{} を使うと空の辞書ができてしまいます。set() を使って作成してください。

empty_set = set()
print(type(empty_set)) # <class 'set'>

wrong_empty_set = {}
print(type(wrong_empty_set)) # <class 'dict'>

集合の必須操作（要素の追加・削除）

集合には順序がないため、インデックスを指定して要素を取り出すことはできません。

1. 要素の追加

要素を追加するには add() メソッドを使います。

fruits = {"apple", "orange"}
fruits.add("banana")
print(fruits)
# 出力: {'orange', 'apple', 'banana'}

2. 要素の削除

要素を削除するには remove() メソッドを使います。存在しない要素を削除しようとするとエラーになる点に注意してください。

fruits = {'orange', 'apple', 'banana'}
fruits.remove("orange")
print(fruits)
# 出力: {'apple', 'banana'}

集合演算でデータ処理を効率化しよう（和集合・積集合など）

集合の真価は、集合演算にあります。複数の集合を組み合わせて、特定の条件に合う新しい集合を簡単に作ることができます。

和集合 |: 両方の集合に含まれる全ての要素
積集合 &: 両方の集合に共通して含まれる要素
差集合 -: 片方の集合にのみ含まれる要素

set_a = {1, 2, 3, 4}
set_b = {3, 4, 5, 6}

# 和集合
print(set_a | set_b)
# 出力: {1, 2, 3, 4, 5, 6}

# 積集合
print(set_a & set_b)
# 出力: {3, 4}

# 差集合 (AにあってBにないもの)
print(set_a - set_b)
# 出力: {1, 2}