[CHAPTER 8] 딕셔너리와 집합

여러개의 데이터를 한꺼번에 저장하는 방법중 하나인 딕셔너리에 대해 알아보자.

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딕셔너리(dictionary)

딕셔너리(dictionary)는 리스트와 같이 파이썬에서 기본 자료형으로 제공되고있다.

딕셔너리는 키-값(key-value)의 쌍으로 이루어져있다.

 

딕셔너리 생성

아래와 같이 생성한다.

>>> phone_book = {}
>>> phone_book['홍길동'] = "010-1234-1234"
>>> phone_book
{'홍길동': '010-1234-5678'}

'홍길동' 은 key, '010-1234-1234'는 value가 된다.

 

딕셔너리를 생성하면서 초기화하는 방법은 아래와 같다.

>>> phone_book = {"홍길동": "010-1234-5678"}
>>> phone_book
{'홍길동': '010-1234-5678'}

처음 접해보는 형태의 자료형이라 낯설었다.

자주 쓰다보면 사용법이 익숙해지니 자주 사용해보자.

 

딕셔너리를 조회할 때는 key값으로  value를 얻을 수 있다.

person_dic = {'Name': '홍길동', 'Age': 7, 'Class': '초급'} 
 
print(person_dic['Name']) 
print(person_dic['Age']) ​

홍길동 27

딕셔너리에 사용할 수 있는 메소드

딕셔너리에 사용할 다양한 메소드들에 대해 살펴보자.

keys(), values()

딕셔너리의 모든 key와 value를 조회하고 싶을때는 keys(), values() 메서드를 사용한다.

>>> phone_book.keys()
dict_keys(['홍길동', '강감찬', '이순신'])
>>> phone_book.values()
dict_values(['010-1234-5678', '010-1234-5679', '010-1234-5680'])

items()

딕셔너리의 모든 key와 value를 함께 조회할 때는 items() 메서드를 사용한다.

>>> phone_book.items() 
dict_items([('홍길동', '010-1234-5678'), ('강감찬', '010-1234-5679'), ('이순신', '010-1234-5680')])

sorted()

key값을 기준으로 정렬하여 리스트를 반환한다.

>>> sorted(phone_book)
['강감찬', '이순신', '홍길동']

 

두 번째 항목인 값에 대하여 정렬할 것인가를 key 매개변수를 사용하여 결정한다.

phone_book.items()의 반환값을 lambda함수로 전달한다.

lambda 함수가 등장하는데 조금 뒤에 상세히 살펴보자.

간단하게 설명하면 x[0] 는 phone_book.items()의 첫 번째 항목, 즉 key값이다.

phone_book의 key값에 대하여 정렬할 것이라는 뜻이다.

>>> sorted_phone_book = sorted(phone_book.items(), key=lambda x: x[0])
>>> print(sorted_phone_book)
[('강감찬', '010-1234-5679'), ('이순신', '010-1234-5680'), ('홍길동', '010-1234-5678')]

del

딕셔너리의 항목을 삭제 하려면 del을 이용한다.

>>> del phone_book["홍길동"]
>>> print(phone_book)
{'강감찬': '010-1234-5679', '이순신': '010-1234-5680'}

clear()

모든 항목을 삭제 하려면 clear()를 이용한다.

>>> phone_book.clear()
>>> print(phone_book)
{}

메소드 정리

메소드	기능
keys()	딕셔너리 내의 모든 key를 반환한다.
values()	딕셔너리 내의 모든 value를 반환한다.
items()	딕셔너리 내의 모든 항목을 [key]:[value] 쌍으로 반환한다.
get(key)	key에 대한 값을 반환한다. key가 없으면 None을 반환한다.
pop(key)	key에 대한 값을 반환하고, 그 항목을 삭제한다.
popitem()	제일 마지막에 입력된 항목을 반환하고 그 항목을 삭제한다.
clear()	딕셔너리 내의 모든 항목을 삭제한다.

딕셔너리와 반복문

리스트와 마찬가지로 딕셔너리도 반복문을 활용하여 효율적으로 딕셔너리를 다룰 수 있다.

>>> for name, phone_num in phone_book.items():
  print(name,':', phone_num)

  
홍길동 : 010-1234-5678
강감찬 : 010-1234-5679
이순신 : 010-1234-5680

name에는 phone_book의 key, phone_num에는 phone_book의 value들이 튜플이 전달된다.

 

이러한 강력한 자료형이 파이썬의 기본 자료형으로 제공되니 너무 편한 언어인것 같다.

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람다(lambda) 함수

람다 함수는 이름이 없는 함수이다.

함수를 만들지 않고 함수화된 기능만을 불러 사용하고자 할 경우에 편리하게 쓸 수 있다.

 

사용법

기본적인 람다 함수의 형태이다.

lambda키워드를 사용한다.

일반 함수와 람다 함수

람다 함수를 정의하는 동시에 호출 하는 방법

>>> x, y = 10, 20
>>> (lambda x, y : x+ y)(x, y)
30

(x,  y)를 인자로 전달 받고 x + y 를 반환해준다.

 

람다 함수에 이름을 붙이는 방법

>>> x, y = 10, 20
>>> lambda_function = lambda x, y : x+ y
>>> lambda_function(x, y)
30

x, y를 받고 x + y를 반환해주는 lambda함수를 lambda_function으로 참조하고있다.

lambda_function을 호출하며 x, y를 인자로 전달한다.

 

이제 위에서 살펴봤던 딕셔너리의 메소드 sorted() 부분의 lambda 함수를 다시 보면 이해가 될것이다.

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집합(set)

집합(set)은 순서가 없는 자료형이다.

수학에서의 집합이랑 비슷한 성질을 가진다.

 

집합 생성

{} 중괄호를 이용하여 생성한다.

numbers = {2, 1, 3}   # 숫자 3개로 이루어진 집합 자료형
numbers

 

set 키워드를 이용하여 생성할 수도 있다.

>>> data_list = [1, 2, 3]
>>> set(data_list)
{1, 2, 3}

 

중복되는 요소는 제거하여 생성한다.

>>> data_list = [1, 2, 3, 3]
>>> set(data_list)
{1, 2, 3}

 

문자열도 집합을 변형 가능하다. 물론 중복되는 요소는 제거하여 생성한다.

>>> st = "hello"
>>> set(st)
{'h', 'o', 'l', 'e'}

 

집합의 항목에 접근하는 연산

리스트와 마찬가지로 in 연산자를 이용하여 어떤 항목이 집합 안에 있는지 검사할 수 있다.

>>> numbers = {2, 1, 3}
>>> if 1 in numbers:     # 1이라는 항목이 numbers 집합에 있는가 검사
	print("집합 안에 1이 있습니다.")

    
집합 안에 1이 있습니다.

 

집합은 순서가 없기 때문에 인덱스를 가지고 접근할 수 없다.

for 반복문을 이용하여 각 항목에 접근할 수 있다.

>>> numbers = {2, 1, 3}
>>> for x in numbers:
	print(x, end=" ")

	
1 2 3 

주의할 점은 출력되는 순서는 입력된 순서와 다를 수도 있다는 점이다.

여기의 예제에서는 1 2 3 순서대로 출력 되었지만 다르게 출력 될 수도 있다.

 

따라서 순서대로 출력하고싶다면 sorted()를 이용한다.

>>> for x in sorted(numbers):
	print(x, end=" ")

    
1 2 3 

집합에 사용할 수 있는 메소드

add()

집합의 요소를 추가한다.

>>> numbers = {1, 2, 3}
>>> numbers.add(4)
>>> numbers
{1, 2, 3, 4}

remove()

집합의 요소를 제거한다.

>>> numbers.remove(4)
>>> numbers
{1, 2, 3}

 

집합에 사용할 수 있는 함수

사용법은 리스트와 비슷하다.

>>> a_set = {1, 5, 4, 3, 7, 4 }    # 6개 항목으로 집합 생성
>>> len(a_set)                     # 항목의 개수는 중복을 제외하면 5
5
>>> max(a_set)                     # 항목 가운데 가장 큰 수는 7
7
>>> min(a_set)                     # 항목 가운데 가장 작은 수는 1
1
>>> sorted(a_set)                  # 항목을 정렬하여 리스트 만든다. 중복은 제거
[1, 3, 4, 5, 7]
>>> sum(a_set)                     # 중복 원소는 하나만 사용되므로 전체 합은 20
20
>>> all(a_set), any(a_set)   # a_set이 모두 True인가?, a_set에 0이 있는가? 검사
(True, True)

 

집합 비교 연산

비교 연산은 다음과 같이 한다.

쉽다 쉽다!

>>> A = {1, 2, 3, 4, 5}
>>> B = {1, 2, 3}
>>> A == B # A와 B가 같은지 검사
False
>>> B < A  # B가 A의 진부분 집합인가 검사
True

집합 연산

아래 A, B 집합에대한 합집합, 차집합, 교집합, 대칭 차집합 연산을 해보자

>>> A = {1, 2, 3}
>>> B = {3, 4, 5}

합집합

>>> A | B    # 합집합 연산
{1, 2, 3, 4, 5}
>>> A.union(B)   # 합집합 메소드
{1, 2, 3, 4, 5}

차집합

>>> A - B    # 차집합 연산
{1, 2}
>>> A.difference(B) # 차집합 메소드
{1, 2}

교집합

>>> A & B    # 교집합 연산
{3}
>>> A.intersection(B) # 교집합 메소드
{3}

대칭 차집합

대칭 차집합이 뭐였더라..

위키 백과에서 공부하고 오자 ㅋ

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%8C%80%EC%B9%AD%EC%B0%A8

>>> A ^ B    # 대칭 차집합 연산
{1, 2, 4, 5}
>>> A.symmetric_difference(B)	# 대칭 차집합 메소드
{1, 2, 4, 5}

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파일 읽기

파일을 쓰고 읽어오는 방법에 대해 공부해보자.

파일 쓰기

f = open('hello.txt', 'w')
f.write('Hello World!')
f.close()

open() 명령을 통해서 'hello.txt' 파일을 연다. 경로는 현재 경로이다.

다른 경로에 있을 경우 직접 경로를 써줘야한다.

두번 째 인자는 'w'인데 쓰기 모드를 뜻한다.

f.close()를 통해 파일을 닫는다.
이 디렉토리(코드를 작성한 파일이 있는 곳)를 살펴보면 hello.txt 파일이 생성 된다.

파일 읽기

f = open('hello.txt', 'r')
s = f.read()
print(s)
Hello World!
f.close()

open() 명령을 통해서 'hello.txt' 파일을 연다.

두번 째 인자는 'r'인데 읽기 모드를 뜻한다.

f.read()를 통해 파일의 내용을 읽어오고

f.close()를 통해 파일을 닫는다.

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지금까지 배운 것들로

최대 공약수를 구하는 프로그램

집합을 이용하여 최대 공약수를 구해보자!!

# num의 약수를 집합형으로 반환함
def get_divisors(num):   
  divisors = set()
  for i in range(2, num):
    if num % i == 0:
      divisors.add(i)
  return divisors

# 48과 60의 약수들을 구한다.
x = 48
print(x,'의 진약수 :', get_divisors(x))
y = 60
print(y,'의 진약수 :', get_divisors(y))

# 48의 약수들을 A집합, 60의 약수들을 B집합으로 나타낸다.
A = get_divisors(x)
B = get_divisors(y)

# A, B의 공약수를 구한다.
print(A.intersection(B))

# A, B의 최대공약수를 구한다.
print(x, y,'의 최대공약수 :', max(A.intersection(B)))

48 의 진약수 : {2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24} 60 의 진약수 : {2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30} {2, 3, 4, 6, 12} 48 60 의 최대공약수 : 12

영한 사전을 만들어보자

명령 프롬프트 '$'가 나타나며. 입력은 '<' 검색은 '>' 명령으로 한다.

입력은 "영어 단어:우리말 단어" 형태로 한다.

'q'를 입력하면 종료한다.

 

print("사전 프로그램 시작... 종료는 q를 입력")
dictionary = {}

while True:
    st = input('$ ')
    command = st[0]     # 첫 입력 문자를 추출한다
    if command == '<':
        st = st[1:]
        inputStr = st.split(':')
        if len(inputStr) < 2 :
            print('입력 오류가 발생했습니다.')
        else:
            dictionary[inputStr[0].strip()] = inputStr[1].strip()
    elif command == '>':
        st = st[1:]
        inputStr = st.strip()
        if inputStr in dictionary:
            print(dictionary[inputStr])
        else :
            print('{}가 사전에 없습니다.'.format(inputStr))
    elif command == 'q':
       break
    else :
        print('입력 오류가 발생했습니다.')

print("사전 프로그램을 종료합니다.")

사전 프로그램 시작... 종료는 q를 입력 $ < one:하나 $ < two:둘 $ < apple:사과 $ > apple 사과 $ > one 하나 $ > two 둘 $ q 사전 프로그램을 종료합니다.