Map(딕셔너리), Set(집합)

맵 Map ( 파이썬은 기본자료형 딕셔너리를 사용)

• Key - Value 쌍 구조
  • Key: 중복 불가
  • Value: 중복 가능
  • Key를 알면 Value도 알 수 있으나 역은 불가
  • 맵은 집합의 상위호환이다. 맵을 집합처럼 사용할수 있다.
• ex. 학생들의 시험점수 저장할 때 사용할 수 있는 자료구조
• 파이썬은 기본 자료형 딕셔너리 사용
• 데이터를 넣은 순서대로 이루어지지 않는다.
• 맵에 들어간 원소는 순서가 보장되지 않는다.
• 내부적으로 Hash Table 이라는 자료구조를 써서 구현됨
  • $O(1)$ 이라도 데이터가 너무 많으면 느릴 수 있다.

명령

https://wikidocs.net/16

02-5 딕셔너리 자료형

딕셔너리 쌍 추가, 삭제하기

딕셔너리 쌍을 추가하는 방법과 삭제하는 방법을 살펴보자. 먼저 딕셔너리에 쌍을 추가하는 다음 예를 함께 따라 해 보자.

딕셔너리 쌍 추가하기

>>> a = {1: 'a'}
>>> a[2] = 'b'
>>> a
{1: 'a', 2: 'b'}

{1: 'a'} 딕셔너리에 a[2] = 'b'와 같이 입력하면 딕셔너리 a에 Key와 Value가 각각 2와 'b'인 2 : 'b'라는 딕셔너리 쌍이 추가된다.

>>> a['name'] = 'pey'
>>> a
{1: 'a', 2: 'b', 'name': 'pey'}

딕셔너리 a에 'name': 'pey'라는 쌍이 추가되었다.

>>> a[3] = [1,2,3]
>>> a
{1: 'a', 2: 'b', 'name': 'pey', 3: [1, 2, 3]}

Key는 3, Value는 [1, 2, 3]을 가지는 한 쌍이 또 추가되었다.

딕셔너리 요소 삭제하기

>>> del a[1]
>>> a
{2: 'b', 'name': 'pey', 3: [1, 2, 3]}

위 예제는 딕셔너리 요소를 지우는 방법을 보여 준다. del 함수를 사용해서 del a[key]처럼 입력하면 지정한 Key에 해당하는 {key : value} 쌍이 삭제된다.

딕셔너리를 사용하는 방법

"딕셔너리는 주로 어떤 것을 표현하는 데 사용할까?"라는 의문이 들 것이다. 예를 들어 4명의 사람이 있다고 가정하고, 각자의 특기를 표현할 수 있는 좋은 방법에 대해서 생각해 보자. 리스트나 문자열로는 표현하기가 상당히 까다로울 것이다. 하지만 파이썬의 딕셔너리를 사용한다면 이 상황을 표현하기가 정말 쉽다. 다음 예를 보자.

{"김연아":"피겨스케이팅", "류현진":"야구", "박지성":"축구", "귀도":"파이썬"}

사람 이름과 특기를 한 쌍으로 하는 딕셔너리이다. 정말 간편하지 않은가?

지금껏 우리는 딕셔너리를 만드는 방법에 대해서만 살펴보았는데 딕셔너리를 제대로 활용하기 위해서는 알아야 할 것이 더 있다. 이제부터 하나씩 알아보자.

딕셔너리에서 Key 사용해 Value 얻기

다음 예를 살펴보자.

>>> grade = {'pey': 10, 'julliet': 99}
>>> grade['pey']
10
>>> grade['julliet']
99

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집합 Set

• 데이터들을 중복 허용하지 않고 저장
• 파이썬의 set은 교집합, 합집합, 차집합 등의 연산 지원
• 집합에 들어간 원소는 순서가 보장되지 않는다.
  • 데이터를 넣은 순서대로 이루어지지 않는다.
  • 인덱스로 값을 얻을 수 없다.
• 내부적으로 Hash Table 이라는 자료구조를 써서 구현됨
  • $O(1)$ 이라도 데이터가 너무 많으면 느릴 수 있다.
• 명령
  • insert(v) = v 값이 없으면 삽입 : $O(1)$
  • delete(v) = v 값이 있으면 삭제 : $O(1)$
  • contain(v) = v 값이 있는지 확인 : $O(1)$ / True, false로 출력

https://wikidocs.net/1015

02-6 집합 자료형

집합 자료형의 특징

자, 그런데 위에서 살펴본 set("Hello")의 결과가 좀 이상하지 않은가? 분명 "Hello" 문자열로 set 자료형을 만들었는데 생성된 자료형에는 l 문자가 하나 빠져 있고 순서도 뒤죽박죽이다. 그 이유는 set에 다음과 같은 2가지 큰 특징이 있기 때문이다.

• 중복을 허용하지 않는다.
• 순서가 없다(Unordered).

리스트나 튜플은 순서가 있기(ordered) 때문에 인덱싱을 통해 자료형의 값을 얻을 수 있지만 set 자료형은 순서가 없기(unordered) 때문에 인덱싱으로 값을 얻을 수 없다. 이는 마치 02-5에서 살펴본 딕셔너리와 비슷하다. 딕셔너리 역시 순서가 없는 자료형이라 인덱싱을 지원하지 않는다.

만약 set 자료형에 저장된 값을 인덱싱으로 접근하려면 다음과 같이 리스트나 튜플로 변환한후 해야 한다.

>>> s1 = set([1,2,3])
>>> l1 = list(s1)
>>> l1
[1, 2, 3]
>>> l1[0]
1
>>> t1 = tuple(s1)
>>> t1
(1, 2, 3)
>>> t1[0]
1

※ 중복을 허용하지 않는 set의 특징은 자료형의 중복을 제거하기 위한 필터 역할로 종종 사용하기도 한다.

교집합, 합집합, 차집합 구하기

set 자료형을 정말 유용하게 사용하는 경우는 교집합, 합집합, 차집합을 구할 때이다.

우선 다음과 같이 2개의 set 자료형을 만든 후 따라 해 보자. s1은 1부터 6까지의 값을 가지게 되었고, s2는 4부터 9까지의 값을 가지게 되었다.

>>> s1 = set([1, 2, 3, 4, 5, 6])
>>> s2 = set([4, 5, 6, 7, 8, 9])

1. 교집합

s1과 s2의 교집합을 구해 보자.

>>> s1 & s2
{4, 5, 6}

"&" 기호를 이용하면 교집합을 간단히 구할 수 있다.

또는 다음과 같이 intersection 함수를 사용해도 동일한 결과를 돌려준다.

>>> s1.intersection(s2)
{4, 5, 6}

s2.intersection(s1)을 사용해도 결과는 같다.

2. 합집합

합집합은 다음과 같이 구할 수 있다. 이때 4, 5, 6처럼 중복해서 포함된 값은 한 개씩만 표현된다.

>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

"|" 기호를 사용한 방법이다.

>>> s1.union(s2)
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

또는 union 함수를 사용하면 된다. 교집합에서 사용한 intersection 함수와 마찬가지로 s2.union(s1)을 사용해도 동일한 결과를 돌려준다.

3. 차집합

차집합은 다음과 같이 구할 수 있다.

>>> s1 - s2
{1, 2, 3}
>>> s2 - s1
{8, 9, 7}

빼기(-) 기호를 사용한 방법이다.

>>> s1.difference(s2)
{1, 2, 3}
>>> s2.difference(s1)
{8, 9, 7}

difference 함수를 사용해도 차집합을 구할 수 있다.

집합 자료형 관련 함수들

값 1개 추가하기(add)

이미 만들어진 set 자료형에 값을 추가할 수 있다. 1개의 값만 추가(add)할 경우에는 다음과 같이 한다.

>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s1.add(4)
>>> s1
{1, 2, 3, 4}

값 여러 개 추가하기(update)

여러 개의 값을 한꺼번에 추가(update)할 때는 다음과 같이 하면 된다.

>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s1.update([4, 5, 6])
>>> s1
{1, 2, 3, 4, 5, 6}

특정 값 제거하기(remove)

특정 값을 제거하고 싶을 때는 다음과 같이 하면 된다.

>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s1.remove(2)
>>> s1
{1, 3}