対称差・とは? 初心者向けにわかりやすく解説する基礎と身近な例共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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対称差・とは? 初心者向けにわかりやすく解説する基礎と身近な例共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


対称差・とは? 基本を学ぼう

対称差とは、2つの集合の違いを表す考え方です。A Δ B は A と B のどちらか一方にだけ含まれる要素を集めた集合を指します。要するに「共通しているものを除く」イメージです。数学では A Δ B = (A \\ B) ∪ (B \\ A) の形で表現され、A と B の差集合と B の差集合を合わせたものと理解します。

初心者にもわかる直感的な説明

例えば A はリンゴとみかんとバナナ、B はみかんとぶどうだとします。このとき、みかんは両方にあるので対称差には入りません。代わりに A にだけあるりんごと B にだけあるぶどうが対称差の要素になります。結果として A Δ B はりんごとぶどうの集合になります。

日常の感覚からのヒント

対称差は「二択の排他的な選択」のような考え方にも近く、論理演算の XOR に対応します。ある条件が A だけ true か B だけ true か、どちらか一方だけが成立するときにその結果を集めるイメージです。

表で整理すると分かりやすい

要素A にあるB にある対称差に含まれる
りんご
みかん
バナナ
ぶどう

このように表にすると、どの要素が対称差に含まれるかが一目で分かります。実務ではデータの比較やフィルタリング、検索の条件作りにも役立ちます。対称差を使えば共通部分を自動的に除外でき、新しい集合がすぐに見えてきます

実践的な使い方の例

データベースで「A にあるが B にはないレコード」「B にあるが A にはないレコード」を同時に取得して、差分のみを分析したい場合に対称差は便利です。プログラミングの世界でも、条件がどの側に偏っているかを判定する際の手掛かりになります。

この記事を通じて、対称差の基本的な考え方と使い方を身につけ、データを比較する際の強力なツールとして活用できるようになることを目指しています。


対称差の同意語

対称差
集合の要素が、2つの集合のいずれか一方にのみ含まれる要素の集合。AΔB = (A ∪ B) \ (A ∩ B)。
対称差集合
対称差を表す集合の呼び方。AとBの対称差を指す集合。
対称差演算
対称差を計算する演算。AとBの要素のうち、どちらか一方にだけ含まれる要素を取り出す操作。
Δ演算
Δ(デルタ)記号を使った対称差の演算表現。AΔBと書き、集合AとBの対称差を意味する記号表現。
排他的和
XOR(排他的論理和)を表す和の演算。集合の対称差と同じ結果になる演算。
排他的和集合
排他的和を集合演算として用いた表現。AとBの対称差を指す。
排他的論理和
論理演算におけるXOR。二つの値のうちちょうど一方が真のとき真になる演算。
XOR演算
XOR(排他的論理和)を表す演算。二値が異なる場合のみ真になる。
XOR
英語でExclusive ORの略。排他的論理和を意する用語。

対称差の対義語・反対語

共通部分
AとBが共に含む要素の集合。記号ではA ∩ B。対称差はちょうど一方にのみ含まれる要素を取り出す考え方で、共通部分は両方に含まれる要素を指します。
和集合
AまたはB、あるいは両方を含む全要素の集合。記号ではA ∪ B。対称差はこの和集合のうち、共通部分を除いた片方だけに含まれる要素を取る考え方です。
同一集合
AとBが完全に等しく、同じ要素だけを持つ状態。
空集合
要素を一つも含まない集合。対称差が空になる条件はA = Bであることを意味します。
一方差集合
AからBを引いた部分、すなわちAにのみ含まれる要素の集合。対称差ではこの一方差ともう一方の差集合を合わせて作られます。
Aの差集合
AからBを引いた差集合。Aにのみ含まれる要素の集合。
Bの差集合
BからAを引いた差集合。Bにのみ含まれる要素の集合。
排他的和
二つの集合の要素のうち、ちょうど一方にのみ含まれる集合の別名。対称差と同義であることが多い。

対称差の共起語

対称差
二つの集合AとBについて、AにもBにも属さない要素を除いた、いずれか一方にだけ属する要素の集合のこと。
差集合
集合Aの要素のうち、集合Bには含まれないものを集めた集合のこと(記法はAからBを除く)。
和集合
集合Aと集合Bのいずれか、または両方に属する要素の集合のこと。
補集合
普遍集合Uに対して、集合Aには属さない要素の集合のこと。
ユニバーサル集合
計算や議論の対象となる、全ての要素を含む集合のこと。
ベン図
集合の関係を円や領域で図示する図解のこと。
要素
集合の中に実際に入っている個々の事柄や値のこと。
集合
要素の集まりのことで、重複を持たない単位として扱われる。
集合論
集合の性質と関係を扱う数学の分野のこと。
集合演算
集合に対して行う基本操作の総称で、和集合・積集合・差集合・対称差などを含む。
排他的論理和(XOR)
2つの値のうち、ちょうど一方だけが真のときに真になる論理演算のこと。
XOR
排他的論理和の英語表記。対称差と密接に関連する概念として使われることが多い。
結合法則
対称差演算は結合しても結果が変わらない性質のこと(例: (A△B)△C = A△(B△C))。
交換法則
対称差演算は順序を入れ替えても結果が同じ性質のこと(A△B = B△A)。
離散数学
集合演算を含む、離散的な構造を扱う数学分野のこと。

対称差の関連用語

対称差
集合AとBの対称差は、AとBの違いだけを含む集合。代表的な定義として、A △ B は A のみ含まれる要素と B のみ含まれる要素の和として表される。別表現として、A ∪ B から A ∩ B を取り除いた集合とも言える。
排他的和
論理演算のXOR。2つの真理値のうち一方だけが真のとき真。ビット演算では、対応するビットが異なる場合に1になる。
A△B の表記
対称差を表す記号。A △ B や A△B と表記されることが多い。
差集合
集合Aから集合Bの要素を取り除いた集合。A から B を除く、という意味で表現される。
和集合・積集合
和集合は A ∪ B、積集合は A ∩ B。対称差は A ∪ B から A ∩ B を取り除いた集合として表すこともできる。
指示関数の XOR
集合の指示関数 1_A と 1_B に対して、1_A(x) と 1_B(x) の XOR が真になるのは x が A または B のみ属するとき。
GF(2) ベクトル空間
部分集合の全体は対称差を加法として GF(2) のベクトル空間を成す。次元は元の集合の要素数分。
対称差の性質 - 結合法則
A △ (B △ C) = (A △ B) △ C。対称差は結合法である。
対称差の性質 - 交換法則
A △ B = B △ A。対称差は可換である。
恒等元・空集合
対称差の単位元は空集合 ∅。A △ ∅ = A。
逆元
自分自身が逆元。A △ A = ∅。
ベン図での解釈
2つの円の重なる部分以外で、どちらか一方にだけ属する領域を表す。視覚的に理解しやすい。
測度との関係
測度 μ を用いると μ(A △ B) = μ(A) + μ(B) − 2 μ(A ∩ B) が成り立つ。確率論ではイベント差分の大きさを表すのに使われる。
記法のバリエーション
A Δ B、A ⊕ B、A △ B など地域・分野で表記が異なることがある。
実用例・応用
データの差分表現、編集距離の一部、XOR 暗号などの基本演算、データのマージ・同期など。

対称差のおすすめ参考サイト


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