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딕셔너리

  • 키 값이라는 말이 있다.
  • 예를들어 기계 = 컴퓨터 라고 하면 기계가 키가 될것이고 컴퓨터가 값이 될것이다.
  • 대부분의 언어도 이러한 대응 관계를 나타내는 자료형을 갖고 있는데, 주로 해시(Hash)라고 한다.
  • 파이썬에서는 이러한 자료형을 뜬금없이 딕셔너리(Dictionary)라고 한다.(파이썬을 모를 당시엔 이해를 못했다.)
  • 단어 그대로 해석하면 사전이라는 뜻이다.
  • 즉 "people"이라는 단어에 "사람", "baseball"이라는 단어에 "야구"라는 뜻이 부합되듯이 딕셔너리는 Key와 Value를 한 쌍으로 갖는 자료형이다.
  • 예컨대 Key가 "baseball"이라면 Value는 "야구"가 될 것이다.
  • 딕셔너리는 리스트나 튜플처럼 순차적으로(sequential) 해당 요솟값을 구하지 않고 Key를 통해 Value를 얻는다. 이것이 바로 딕셔너리의 가장 큰 특징이다.
  • baseball이라는 단어의 뜻을 찾기 위해 사전의 내용을 순차적으로 모두 검색하는 것이 아니라 baseball이라는 단어가 있는 곳만 펼쳐 보는 것이다.
  • RestAPI등 Http 네트워크가 활개를 치는 세상에서 딕셔너리를 이해하는것이 제일 중요한 부분이라고 생각됨(라ㅡ떼)

딕셔너리의 생성

  • 다음은 기본 딕셔너리의 모습이다.
{Key1:Value1, Key2:Value2, Key3:Value3, ...}
  • Key와 Value의 쌍 여러 개가 { }로 둘러싸여 있다.
  • 각각의 요소는 Key : Value 형태로 이루어져 있고 쉼표(,)로 구분되어 있다.

※ Key에는 변하지 않는 값을 사용하고, Value에는 변하는 값과 변하지 않는 값 모두 사용할 수 있다.

다음 딕셔너리 예를 살펴보자.

>>> dic = {'name':'pey', 'phone':'0119993323', 'birth': '1118'}
  • 위에서 Key는 각각 'name', 'phone', 'birth'이고, 각각의 Key에 해당하는 Value는 'pey', '0119993323', '1118'이 된다.

딕셔너리 dic의 정보

key value
name pey
phone 01199993323
birth 1118
  • 다음 예는 Key로 정수 값 1, Value로 문자열 'hi'를 사용한 예이다.
>>> a = {1: 'hi'}
  • 또한 다음 예처럼 Value에 리스트도 넣을 수 있다.
>>> a = { 'a': [1,2,3]}



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

  1. "딕셔너리는 주로 어떤 것을 표현하는 데 사용할까?"라는 의문이 들 것이다.
  2. 예를 들어 4명의 사람이 있다고 가정하고, 각자의 특기를 표현할 수 있는 좋은 방법에 대해서 생각해 보자.
  3. 리스트나 문자열로는 표현하기가 상당히 까다로울 것이다.
  4. 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.

딕셔너리에서 Key 사용해 Value 얻기

  • 다음 예를 살펴보자.
>>> grade = {'pey': 10, 'julliet': 99}
>>> grade['pey']
10
>>> grade['julliet']
99
  1. 리스트나 튜플, 문자열은 요솟값을 얻고자 할 때 인덱싱이나 슬라이싱 기법 중 하나를 사용했다.
  2. 하지만 딕셔너리는 단 한 가지 방법뿐이다.
  3. 바로 Key를 사용해서 Value를 구하는 방법이다.
  4. 위 예에서 'pey'라는 Key의 Value를 얻기 위해 grade['pey']를 사용한 것처럼 어떤 Key의 Value를 얻기 위해서는 딕셔너리변수이름[Key]를 사용한다.
  • 몇 가지 예를 더 보자.
>>> a = {1:'a', 2:'b'}
>>> a[1]
'a'
>>> a[2]
'b'
  1. 먼저 a 변수에 {1:'a', 2:'b'} 딕셔너리를 대입하였다.
  2. 위 예에서 볼 수 있듯이 a[1]은 'a' 값을 돌려준다.
  3. 여기에서 a[1]이 의미하는 것은 리스트나 튜플의 a[1]과는 전혀 다르다.
  4. 딕셔너리 변수에서 [ ] 안의 숫자 1은 두 번째 요소를 뜻하는 것이 아니라 Key에 해당하는 1을 나타낸다.
  5. 앞에서도 말했듯이 딕셔너리는 리스트나 튜플에 있는 인덱싱 방법을 적용할 수 없다.
  6. 따라서 a[1]은 딕셔너리 {1:'a', 2:'b'}에서 Key가 1인 것의 Value인 'a'를 돌려주게 된다.
  7. a[2] 역시 마찬가지이다.
  • 이번에는 a라는 변수에 앞의 예에서 사용한 딕셔너리의 Key와 Value를 뒤집어 놓은 딕셔너리를 대입해 보자.
>>> a = {'a':1, 'b':2}
>>> a['a']
1
>>> a['b']
2

  • 역시 a['a'], a['b']처럼 Key를 사용해서 Value를 얻을 수 있다.

  • 정리하면, 딕셔너리 a는 a[Key]로 입력해서 Key에 해당하는 Value를 얻는다.

  • 다음 예는 이전에 한 번 언급한 딕셔너리인데 Key를 사용해서 Value를 얻는 방법을 잘 보여 준다.

>>> dic = {'name':'pey', 'phone':'0119993323', 'birth': '1118'}
>>> dic['name']
'pey'
>>> dic['phone']
'0119993323'
>>> dic['birth']
'1118'

딕셔너리 만들 때 주의할 사항

  • 먼저 딕셔너리에서 Key는 고유한 값이므로 중복되는 Key 값을 설정해 놓으면 하나를 제외한 나머지 것들이 모두 무시된다는 점을 주의해야 한다.
  • 다음 예에서 볼 수 있듯이 동일한 Key가 2개 존재할 경우 1:'a' 쌍이 무시된다.
>>> a = {1:'a', 1:'b'}
>>> a
{1: 'b'}
  1. 이렇게 Key가 중복되었을 때 1개를 제외한 나머지 Key:Value 값이 모두 무시되는 이유는 Key를 통해서 Value를 얻는 딕셔너리의 특징에서 비롯된다.
  2. 즉 동일한 Key가 존재하면 어떤 Key에 해당하는 Value를 불러야 할지 알 수 없기 때문이다.
  • 또 한 가지 주의해야 할 사항은 Key에 리스트는 쓸 수 없다는 것이다.
  • 하지만 튜플은 Key로 쓸 수 있다. 딕셔너리의 Key로 쓸 수 있느냐 없느냐는 Key가 변하는(mutable) 값인지 변하지 않는(immutable) 값인지에 달려 있다.
  • 리스트는 그 값이 변할 수 있기 때문에 Key로 쓸 수 없다.
  • 다음 예처럼 리스트를 Key로 설정하면 리스트를 키 값으로 사용할 수 없다는 오류가 발생한다.
>>> a = {[1,2] : 'hi'}
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
  • 따라서 딕셔너리의 Key 값으로 딕셔너리를 사용할 수 없음은 당연하다.
  • 단 Value에는 변하는 값이든 변하지 않는 값이든 상관없이 아무 값이나 넣을 수 있다.

딕셔너리 관련 함수들

  • 딕셔너리를 자유자재로 사용하기 위해 딕셔너리가 자체적으로 가지고 있는 관련 함수를 사용해 보자.

Key 리스트 만들기(keys)

>>> a = {'name': 'pey', 'phone': '0119993323', 'birth': '1118'}
>>> a.keys()
dict_keys(['name', 'phone', 'birth'])
  • a.keys()는 딕셔너리 a의 Key만을 모아서 dict_keys 객체를 돌려준다.

파이썬 3.0 이후 버전의 keys 함수, 어떻게 달라졌나?

파이썬 2.7 버전까지는 a.keys() 함수를 호출할 때 반환 값으로 dict_keys가 아닌 리스트를 돌려준다. 

리스트를 돌려주기 위해서는 메모리 낭비가 발생하는데 파이썬 3.0 이후 버전에서는 이러한 메모리 낭비를 줄이기 위해 dict_keys 객체를 돌려준다. 

다음에 소개할 dict_values, dict_items 역시 파이썬 3.0 이후 버전에서 추가된 것들이다. 

만약 3.0 이후 버전에서 반환 값으로 리스트가 필요한 경우에는 list(a.keys())를 사용하면 된다. 

dict_keys, dict_values, dict_items 등은 리스트로 변환하지 않더라도 기본적인 반복(iterate) 구문(예: for문)을 실행할 수 있다.
  • dict_keys 객체는 다음과 같이 사용할 수 있다. 리스트를 사용하는 것과 차이가 없지만, 리스트 고유의 append, insert, pop, remove, sort 함수는 수행할 수 없다.
>>> for k in a.keys():
...    print(k)
...
name
phone
birth

※ print(k)를 입력할 때 들여쓰기를 하지 않으면 오류가 발생하니 주의하자. for문 등 반복 구문에 대해서는 03장에서 자세히 살펴본다.

  • dict_keys 객체를 리스트로 변환하려면 다음과 같이 하면 된다.
>>> list(a.keys())
['name', 'phone', 'birth']

Value 리스트 만들기(values)

>>> a.values()
dict_values(['pey', '0119993323', '1118'])
  • Key를 얻는 것과 마찬가지 방법으로 Value만 얻고 싶다면 values 함수를 사용하면 된다.
  • values 함수를 호출하면 dict_values 객체를 돌려준다.

Key, Value 쌍 얻기(items)

>>> a.items()
dict_items([('name', 'pey'), ('phone', '0119993323'), ('birth', '1118')])
  • items 함수는 Key와 Value의 쌍을 튜플로 묶은 값을 dict_items 객체로 돌려준다.
  • dict_values 객체와 dict_items 객체 역시 dict_keys 객체와 마찬가지로 리스트를 사용하는 것과 동일하게 사용할 수 있다.

Key: Value 쌍 모두 지우기(clear)

>>> a.clear()
>>> a
{}
  • clear 함수는 딕셔너리 안의 모든 요소를 삭제한다. 빈 리스트를 [ ], 빈 튜플을 ( )로 표현하는 것과 마찬가지로 빈 딕셔너리도 { }로 표현한다.

Key로 Value얻기(get)

>>> a = {'name':'pey', 'phone':'0119993323', 'birth': '1118'}
>>> a.get('name')
'pey'
>>> a.get('phone')
'0119993323'
  • get(x) 함수는 x라는 Key에 대응되는 Value를 돌려준다.
  • 앞에서 살펴보았듯이 a.get('name')은 a['name']을 사용했을 때와 동일한 결괏값을 돌려받는다.
  • 다만 다음 예제에서 볼 수 있듯이 a['nokey']처럼 존재하지 않는 키(nokey)로 값을 가져오려고 할 경우 a['nokey']는 Key 오류를 발생시키고 a.get('nokey')는 None을 돌려준다는 차이가 있다. 어떤것을 사용할지는 여러분의 선택이다.

※ 여기에서 None은 "거짓"이라는 뜻이라고만 알아두자.

>>> a = {'name':'pey', 'phone':'0119993323', 'birth': '1118'}
>>> print(a.get('nokey'))
None
>>> print(a['nokey'])
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'nokey'
  • 딕셔너리 안에 찾으려는 Key 값이 없을 경우 미리 정해 둔 디폴트 값을 대신 가져오게 하고 싶을 때에는 get(x, '디폴트 값')을 사용하면 편리하다.
>>> a.get('foo', 'bar')
'bar'
  • a 딕셔너리에는 'foo'에 해당하는 값이 없다. 따라서 디폴트 값인 'bar'를 돌려준다.

해당 Key가 딕셔너리 안에 있는지 조사하기(in)

>>> a = {'name':'pey', 'phone':'0119993323', 'birth': '1118'}
>>> 'name' in a
True
>>> 'email' in a
False
  • 'name' 문자열은 a 딕셔너리의 Key 중 하나이다. 따라서 'name' in a를 호출하면 참(True)을 돌려준다. 반대로 'email'은 a 딕셔너리 안에 존재하지 않는 Key이므로 거짓(False)을 돌려준다.


집합 자료형

집합 자료형은 어떻게 만들까?

  • 집합(set)은 파이썬 2.3부터 지원하기 시작한 자료형으로, 집합에 관련된 것을 쉽게 처리하기 위해 만든 자료형이다.
  • 집합 자료형은 다음과 같이 set 키워드를 사용해 만들 수 있다.
>>> s1 = set([1,2,3])
>>> s1
{1, 2, 3}
  • 위와 같이 set()의 괄호 안에 리스트를 입력하여 만들거나 다음과 같이 문자열을 입력하여 만들 수도 있다.
>>> s2 = set("Hello")
>>> s2
{'e', 'H', 'l', 'o'}

※ 비어 있는 집합 자료형은 s = set()로 만들수 있다.

집합 자료형의 특징

  • 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.
  1. 중복을 허용하지 않는다.
  2. 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])

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.

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.

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}