[Python] Set, Dictionary

06. 셋 (Set)

06-01. 셋 개요

Set이란

💡 중복된 요소를 허용하지 않으며 순서 없이 요소를 저장하는 컬렉션이다. 따라서 중복 제거가 필요할 때 유용하게 사용할 수 있다.

Set 표현식

• 중괄호{}를 사용해서 집합을 생성한다.

    # 문자열로 집합 생성
    safari_set = {"Bear", "Koala", "Gorilla", "Squirrel"}
  
    # 숫자 집합
    numbers = {1, 2, 3, 4, 5}
  
    # 혼합된 타입 집합
    mixed_set = {1, "Bear", (1, 2, 3)}

• set() 을 사용해 형 변환도 가능하다.

    # 리스트로 집합 생성
    another_safari_set = set(["Monkey", "Tiger", "Wolf"])

• set() 함수를 활용해 중복 제거

    # set함수
  
    # 1. list 중복 제거
    l = [1,2,3,3,3,4,5]
    a = set(l)
    print(a)       #{1, 2, 3, 4, 5}
    print(type(a)) #<class 'set'>
  
    # 2. 튜플 중복 제거
    t = (1,2,2,3,4)
    b = set(t)
    print(b) #{1, 2, 3, 4}
  
    # 3. dict
    # 키 set구성 | value 중복 제거
    dict = {'a':123, 'b':456, 'c':123}
    c = set(dict) 
    print(c)    # {'c', 'a', 'b'} 키값만 가지고 set 생성
    d = set(dict.values())
    print(d)    # {456, 123} 중복 제거

셋의 특징

1. 순서가 없는 자료형이며, 순서가 없으므로 인덱스를 사용한 접근이 불가능하다.

2. 중복을 허용하지 않으므로 동일한 값은 하나만 저장된다.

3. 가변성을 가진 자료형으로 데이터, 즉 요소를 추가하거나 제거할 수 있다.

   • 순서가 없는 자료형으로 특정 요소에 접근할 수 없으므로 직접 변경은 할 수 없다.

     safari = {'Pig', 'Squirrel', 'Bear', 'gorilla'}
     
     safari .remove('korilla')  # set의 데이터 중 remove의 값 제거
     safari .add("Gorilla")     # set에 add('값')으로 값을 추가
     print(safari )             # {'Bear', 'Squirrel', 'Gorilla', 'Pig'}

4. 다양한 데이터 타입을 지원한다. (여러 데이터 타입 같이 저장 가능)

5. 수학적 집합 연산(합집합, 교집합, 차집합 등)을 지원한다.

6. in 키워드를 통해 포함 여부를 반환받을 수 있다.

safari = {'Squirrel','Gorilla', 'Tiger', 'Sheep', 'monkey', 'wolf'}
print('Gorilla' in safari )    # True

06-02. 셋의 메서드

요소를 추가하는 메서드

1. add(값) : set의 list에 인자로 전달받은 값을 추가한다.
2. update(값) : 요소 값을 추가한다.
   • 배열을 이용해 한번에 여러 개의 값을 추가하는 것도 가능하나, 이때도 중복된 값은 추가되지 않는다.

요소를 제거하는 메서드

1. remove(값) : 특정 요소를 제거하며, 값이 존재하지 않으면 Error를 발생시킨다.
2. discard(값) : 특정 요소를 제거하며, 값이 존재하지 않아도 Error가 발생하지 않는다.
3. pop() : 임의의 값을 제거한다.
   • 집합은 순서를 보장하지 않으므로, 어떤 값이 제거될지 예측할 수 없다.
4. clear()는 모든 값을 제거한다.

집합 연산 메서드

1. union() : 두 set 자료형을 합친다. (= 합집합) = “|”
2. intersection() : 두 set 자료형의 교집합을 반환한다. = “&”
3. difference() : 두 set 자료형의 차집합을 반환한다. (좌항을 기준으로 우항의 차집합을 반환한다.)
4. symmetric_difference() : 대칭 차집합을 반환한다. (양쪽 모두의 차집합을 반환한다.) = “^”

복사 메서드

• copy() : 대상 set을 복사하여 반환한다.

07. 딕셔너리 (Dictionaries)

07-01. 딕셔너리 개요

딕셔너리란

💡 키(key)와 값(value)의 쌍으로 구성된 자료형(데이터 구조)로, 키를 통해 값을 찾을 수 있으므로 매우 빠른 조회 성능을 보여준다. 연관 배열(associative array) 또는 해시(hash)라고도 한다.

딕셔너리 표현식

딕셔너리명 = { 키1: 값1, 키2: 값2, ... }

딕셔너리의 특징

1. 키(key)와 값(value)의 쌍으로 구성된다.
   • 사전에서 단어를 찾아 뜻을 확인하는 것처럼, Dictionaries에서 키를 사용하여 해당 값을 손쉽게 찾고 활용할 수 있다.
2. 키는 고유해야 하며 불변(immutable)한 데이터 타입이어야 한다.
   • 각 키는 유일하게 존재해야 하므로, 동일한 키로 여러 값을 저장할 수 없다.
     • 만약 중복 키로 값을 입력하면, 기존 값을 덮어쓴다.
     • 이러한 특징은 데이터 검색 및 관리의 효율성을 높여준다.
   • key로 가변 자료형(리스트, 딕셔너리)는 사용할 수 없고, 기본 자료형이나 불변 자료형(튜플)은 사용할 수 있다.
3. Dictionaries는 가변적인 자료구조이다.
   • 딕셔너리는 가변적인 자료구조로, Dictionaries 생성 후에도 키-값 쌍을 추가/삭제/수정할 수 있다.
   • 이는 상황에 따라 데이터를 동적으로 변경해야 하는 경우 유용하게 활용될 수 있다.
4. 빠른 조회와 수정이 가능하다.
   • 딕셔너리는 해시 테이블을 사용하여 구현되므로, 평균적으로 O(1)의 시간 복잡도로 항목을 조회하고 수정할 수 있다.
5. del 키워드를 이용해 딕셔너리를 삭제할 수 있다.

del safari
# print(safari)  # Error 발생

1. in 키워드를 사용하여 key 값의 존재 여부를 확인할 수 있다.

safari = {
    'tiger' : 'langChain', 
    'Squirrel' :'JPA', 
    'Bear':'Python', 
    'Gorilla':'Spring'
}
print('tiger' in safari)    # True

딕셔너리의 함수 저장

def add(a,b):
    return a+b

def sub(a,b):
    return a-b

f = {0: add, 1: sub}
print(f[0](4,5))    #9
print(f[1](4,5))    #-1

07-02. 딕셔너리의 메서드

get()

• get(키)는 매개변수로 전달받은 키에 해당하는 값을 반환한다.
• 만약 해당 키가 존재하지 않으면 기본값(None)을 반환한다.

keys()

• 딕셔너리의 모든 키를 반환한다.

values()

• 딕셔너리의 모든 값을 반환한다.

items()

• 딕셔너리의 모든 항목(키-값 쌍)을 반환한다.

pop()

• pop(키)는 매개변수의 값을 제거하고 반환한다.

• 키가 존재하지 않으면 기본값을 반환하고, 만약 기본값이 지정되지 않으면 'KeyError'가 발생한다.

• del 키워드를 이용해 특정 키의 키-값 아이템만 제거할 수도 있다.

    del safari['Squirrel']
    print(safari)    # {'Bear': 'Python', 'Gorilla': 'Spring'}

popitem()

• 마지막 요소의 key-value 값을 제거하고 튜플 형태로 반환한다.

update()

• 다른 딕셔너리나 키-값 쌍의 iterable을 사용하여 딕셔너리 요소를 추가한다.

clear()

• 모든 항목을 제거한다.

07-03. 딕셔너리의 복사

• 얕은 복사

    # 1.shallow copy
    a = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
    b = a # 사전 레퍼런스의 복사 (공유됨)
    print(a)
    print(b)
  
    a['a'] = 100
    print(a)
    print(b)

• 깊은 복사

    # 2.deep copy
    c = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
    d = c.copy()
    print(c)
    print(d)
  
    c['a'] = 300
    print(c)
    print(d) # 변경되지 않음.

• 복사 시 알아둘 것

    # value에 list가 있다면 copy메소드를 사용해도 list는 얕은 복사되어 변수 간 공유된다.
    a = {'a': [1,2,3], 'b':100}
    b = a.copy()
    print(a) #{'a': [1, 2, 3], 'b': 100}
    print(b) #{'a': [1, 2, 3], 'b': 100}
  
    a['b'] = 200
    a['a'][0] = 999
    print(a) #{'a': [999, 2, 3], 'b': 200}
    print(b) #{'a': [999, 2, 3], 'b': 100}
  
    # value에 dict가 있다면
    a = {'user':{'name':'김동현','age':20},'amount':123}
    b = a.copy();
    print(a)
    print(b)
  
    a['user']['name'] = '김동팔'
    print(a)
    print(b)

딕셔너리의 병합

# update 메소드를 통한 두 dict의 병합
# 동일한 키값이 있다면, 인수로 주어진 dict의 아이템으로 덮어쓰기 된다.
dic1 = {'a':10, 'b':20}
dic2 = {'c':100, 'd':300}
dic1.update(dic2)

print(dic1) #{'a': 10, 'b': 20, 'c': 100, 'd': 300}
print(dic2) #{'c': 100, 'd': 300}

딕셔너리의 정렬

# dict의 정렬 : sorted
numbers = {'first': 1, 'second': 2, 'third': 3, 'Fourth': 4}
numbers['hundred'] = 100
numbers['fifth'] = 5

print(list(numbers)) #['first', 'second', 'third', 'Fourth', 'hundred', 'fifth']

# key값 정렬
print(sorted(numbers)) #['Fourth', 'fifth', 'first', 'hundred', 'second', 'third']

# value값 정렬
print(sorted(numbers.values())) #[1, 2, 3, 4, 5, 100]

# key정렬 (value값 정렬에 따라)
print(sorted(numbers, key=numbers.__getitem__))