タプル（tuple）と集合（set）の使い方｜リスト・辞書との違い

Pythonには、複数の値をまとめる入れ物としてリスト（list）のほかに、タプル（tuple）と集合（set）があります。タプルは「あとから変更できないリスト」、集合は「重複のない値の集まり」だと考えると分かりやすいです。座標や複数の戻り値はタプル、重複の除去やメンバー判定は集合、というように使い分けます。

つまずきやすいのは、要素が1個のタプルは末尾にカンマが必要（(1,)）という点と、空の集合はset()で作る（{}は辞書になる）という点です。この記事では、実機のPythonで確認しながら、タプルと集合の使い方を整理します。

先に結論

タプルは(1, 2, 3)で作る、変更できない並びです。
要素1個のタプルは(1,)とカンマを付けます（(1)はただの数値）。
a, b = (1, 2)のようにアンパックで複数の変数へ一度に代入できます。
集合は{1, 2, 3}で作る、重複のない集まりです。順序はありません。
空の集合はset()で作ります。{}は辞書（dict）になります。
集合は和|・積&・差-の演算や、高速なin判定が得意です。

変更できるリストはリスト（list）、キーと値で持つなら辞書（dict）、集合は内包表記と組み合わせると便利です。あわせて参考にしてください。

タプル（tuple）の基本
要素1個のタプルはカンマが必要
タプルは変更できない（immutable）
タプルのアンパックと複数の戻り値
集合（set）の基本と重複除去
空の集合はset()（{}は辞書）
集合の演算（和・積・差）
要素の追加・削除とin判定
リスト・辞書との使い分け
よくある失敗
よくある質問
まとめ

タプル（tuple）の基本

タプルは丸かっこ()で作ります。リストと同じく[0]で要素を取り出したり、スライスしたりできますが、あとから中身を変更できないのが大きな違いです。

tuple-basic.py

t = (1, 2, 3)

print(t)        # (1, 2, 3)
print(t[0])     # 1（インデックスで取り出す）
print(t[-1])    # 3
print(t[0:2])   # (1, 2)（スライスもできる）
print(len(t))   # 3

# かっこは省略できる（カンマがあればタプル）
point = 10, 20
print(point)    # (10, 20)

実機でも、t[0]で1、スライスt[0:2]で(1, 2)が取り出せました。取り出し方はリストと同じです。point = 10, 20のようにかっこを省略しても、カンマがあればタプルになります。

要素1個のタプルはカンマが必要

ここはよく間違える点です。要素が1個のタプルを作るときは、末尾にカンマを付けて(1,)と書きます。カンマがない(1)は、かっこで囲んだだけの「ただの数値」になってしまいます。

tuple-single.py

a = (1)     # これはタプルではない（ただの int）
b = (1,)    # これがタプル（末尾にカンマ）

print(type(a))   # <class 'int'>
print(type(b))   # <class 'tuple'>
print(b)         # (1,)

(1) はタプルではない

実機で確認したところ、(1)の型はint、(1,)の型はtupleでした。かっこはタプルの目印ではなく、カンマがタプルの目印です。要素が1個のタプルを作りたいのにカンマを忘れると、タプルにならずにあとの処理でエラーになることがあります。1個のときは必ず(1,)と書きましょう。

タプルは変更できない（immutable）

タプルはイミュータブル（変更不可）です。要素を後から書き換えたり、追加・削除したりはできません。試みるとTypeErrorになります。

tuple-immutable.py

t = (1, 2, 3)

# 要素を変更しようとするとエラー
t[0] = 99
# TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

# 変更したいときは、いったんリストにする
lst = list(t)      # [1, 2, 3]
lst[0] = 99
t = tuple(lst)     # (99, 2, 3) に作り直す
print(t)

実機でも、t[0] = 99とするとTypeError: 'tuple' object does not support item assignmentになりました。中身を変えたい場合は、list(t)でリストに変換してから書き換え、必要ならtuple()でタプルに戻します。「変更されたくないデータ」をタプルにしておくと、うっかり書き換えるミスを防げます。

タプルのアンパックと複数の戻り値

タプルはアンパックと相性が良く、複数の変数へ一度に代入できます。関数で複数の値を返すときも、実体はタプルです。

tuple-unpack.py

# アンパック（左辺の変数へ一度に代入）
a, b, c = (1, 2, 3)
print(a, b, c)   # 1 2 3

# 値の入れ替えも一行で書ける
x, y = 10, 20
x, y = y, x
print(x, y)      # 20 10

# 関数の「複数の戻り値」は実はタプル
def minmax(numbers):
    return min(numbers), max(numbers)

result = minmax([3, 1, 2])
print(result)        # (1, 3)
low, high = minmax([3, 1, 2])   # 受け取りもアンパック
print(low, high)     # 1 3

実機でも、minmax([3,1,2])の戻り値は(1, 3)というタプルでした。low, high = minmax(...)のようにアンパックで受け取れます。x, y = y, xと書くだけで2つの変数の値を入れ替えられるのも、タプルのアンパックの便利な使い方です。

集合（set）の基本と重複除去

集合は波かっこ{}で作る、重複のない値の集まりです。同じ値を入れても1つにまとめられます。リストから重複を取り除きたいときによく使います。

set-basic.py

s = {3, 1, 2, 2, 1}
print(s)    # {1, 2, 3}（重複は除かれる・順序は保証されない）

# リストの重複を取り除く定番の方法
nums = [1, 1, 2, 3, 3, 3]
unique = list(set(nums))
print(unique)   # [1, 2, 3]

実機でも、{3, 1, 2, 2, 1}は{1, 2, 3}になり、重複が除かれました。list(set(nums))はリストの重複除去の定番です。ただし集合には順序がありません。元の並び順を保ちたい場合は、別の方法（dict.fromkeysなど）を使います。

空の集合はset()（{}は辞書）

もう1つの注意点です。空の集合を作りたいとき、{}と書くと空の辞書（dict）になってしまいます。空の集合はset()で作ります。

set-empty.py

empty_dict = {}        # これは空の辞書（dict）
empty_set = set()      # これが空の集合（set）

print(type(empty_dict))   # <class 'dict'>
print(type(empty_set))    # <class 'set'>

空の {} は集合ではなく辞書

実機で確認したところ、{}の型はdict、set()の型はsetでした。波かっこ{}は辞書と集合のどちらにも使う記号ですが、空のときは辞書が優先されます。{1, 2}のように要素があれば集合になりますが、空の集合がほしいときは必ずset()と書いてください。

集合の演算（和・積・差）

集合は、数学の集合と同じように和集合・積集合・差集合を計算できます。2つのデータの共通点や違いを調べるのに便利です。

set-ops.py

A = {1, 2, 3}
B = {2, 3, 4}

print(A | B)   # {1, 2, 3, 4}  和集合（どちらかにある）
print(A & B)   # {2, 3}        積集合（両方にある）
print(A - B)   # {1}           差集合（Aにだけある）
print(A ^ B)   # {1, 4}        対称差（どちらか片方だけにある）

# メソッドでも書ける
print(A.union(B))          # {1, 2, 3, 4}
print(A.intersection(B))   # {2, 3}

実機でも、A | Bは{1, 2, 3, 4}、A & Bは{2, 3}、A - Bは{1}になりました。「両方のリストに共通する要素」を求めたいときは積集合&、「片方にしかない要素」は差集合-が便利です。記号のほか、union()・intersection()といったメソッドでも同じことができます。

要素の追加・削除とin判定

集合にはadd()で要素を追加、discard()やremove()で削除します。また、ある値が含まれるかのin判定が、リストより高速なのも集合の特長です。

set-add-in.py

s = {1, 2, 3}

s.add(5)        # 追加 → {1, 2, 3, 5}
s.discard(1)    # 削除 → {2, 3, 5}（無くてもエラーにならない）
# s.remove(9)   # remove は無いとエラー（KeyError）

print(s)        # {2, 3, 5}

# in 判定（集合は高速）
print(2 in s)   # True
print(9 in s)   # False

たくさんのin判定は集合が速い

「この値はリストの中にあるか？」という判定（in）を何度も行う場合、リストよりも集合のほうが高速です。リストは先頭から順に探すのに対し、集合は仕組み上ほぼ一定の速さで判定できるためです。大量のデータに対して何度も含まれるかを確認するなら、いったんset()に変換してからinで調べると効率的です。なおdiscard()は要素が無くてもエラーになりませんが、remove()は無いとKeyErrorになる点が違います。

リスト・辞書との使い分け

4つの入れ物の特徴をまとめます。目的に合わせて選びます。

種類	書き方	特徴・主な用途
リスト list	`[1, 2, 3]`	順序あり・変更できる。並びを扱う基本
タプル tuple	`(1, 2, 3)`	順序あり・変更できない。座標・複数の戻り値
集合 set	`{1, 2, 3}`	重複なし・順序なし。重複除去・集合演算・in判定
辞書 dict	`{"a": 1}`	キーと値の対応。名前で値を引く