[Python] 파이썬의 set, frozenset 자료형 알아보기

파이썬의 set, frozenset 자료형 알아보기

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파이썬(Python)에서 수학의 집합 개념을 표현할 수 있는 자료형으로는 set 또는 frozenset이 있습니다. 이는 중복 제거와 교집합, 합집합, 차집합 계산 등의 연산을 지원해서 복잡한 코드를 적어야 하는 문제를 간편하게 해결할 수 있게 해줍니다. 몇 가지 코드 예제를 통해서 set, frozenset 자료형의 특징과 사용 예시를 알아보도록 하겠습니다.

 

 

set 자료형

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set 자료형은 흔히 집합이라고 부르는 파이썬 기본 자료형입니다. 파이썬 공식 문서 기준으로는 서로 다른 해시 가능 객체의 순서 없는 컬렉션이라는 알 수 없는 정의가 제시되어 있는데요, 이를 쉬운 말로 풀어쓰면 아래와 같이 나타낼 수 있습니다.

 

• 중복을 허용하지 않습니다.
• 순서 정보를 저장하지 않습니다.
• 내용을 변경 가능합니다.

위 속성을 모두 가지고 있는 리스트와 비슷한 객체입니다.

 

 

set 자료형을 사용하기 위해서는, 중괄호 {}를 이용해서 각 요소들을 표현하면 됩니다. 중복을 허용하지 않기 때문에, 어떤 리스트에 중복값을 없애고 싶다면 set으로 변환하는 방식을 이용해볼 수도 있습니다. 아래에 set 자료형을 생성하거나, 다른 자료형을 set으로 변환하는 방법을 소개해 드리겠습니다.

 

 

# 새로운 set 만들기
first_set = {1,4,7,8,5,2,3,6,9}
print(first_set)

{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

 

# 리스트를 set으로 변환하기
second_set = set([9,6,3,2,58,5,5,5,2])
print(second_set)

{2, 3, 5, 6, 9, 58}

 

 

위 코드에서 나타나다시피, set 자료형은 중복값이 삭제되고, 순서는 오름차순으로 고정되는 것을 확인할 수 있습니다. 다만, 순서 정보(인덱스)를 저장하지는 않으므로 인덱싱을 이용한 각 요소 조회는 불가능합니다. 하지만, 내용 변경이 가능하기 때문에 add 함수를 이용해서 값을 추가하는 등의 작업이 가능합니다.

 

 

# set 인덱싱 가능 여부 확인하기
first_set[3]

---------------------------------------------------------------------------

TypeError                                 Traceback (most recent call last)

Cell In[3], line 2
      1 # set 인덱싱 가능 여부 확인하기
----> 2 first_set[3]


TypeError: 'set' object is not subscriptable

 

# 기존 set에 값 추가하기
first_set.add(40)
print('add 40: ', first_set)

# 기존 set에 값 제거하기
first_set.discard(40)
print('discard 40: ', first_set)

add 40:  {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 40}
discard 40:  {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

 

 

frozenset 자료형

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frozenset 자료형은 앞서 살펴본 set 자료형에서 변경 불가능한(immutable) 속성이 하나 추가된 자료형입니다. 이 때문에, add, discard 함수 등을 사용할 수 없는 제약이 생겨나게 됩니다.

 

 

# frozenset 만들기
first_frozenset = frozenset({1,4,7,8,5,2,3,6,9})
print(first_frozenset)

frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9})

 

# frozenset에 값 추가 시도하기
first_frozenset.add(40)

---------------------------------------------------------------------------

AttributeError                            Traceback (most recent call last)

Cell In[6], line 2
      1 # frozenset에 값 추가 시도하기
----> 2 first_frozenset.add(40)


AttributeError: 'frozenset' object has no attribute 'add'

 

 

set 자료형의 활용: dict 객체 생성

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set 자료형으로 데이터를 저장할 경우, 이 데이터는 손쉽게 딕셔너리(dict) 자료형을 생성할 수 있는 key의 집합이 됩니다. 딕셔너리는 기본적으로 key와 value를 모두 적어야 하는 불편함이 있는데, 이 방법을 사용할 경우 타이핑하는 수고를 조금 줄여둘 수 있고 아직 value가 정해지지 않은 딕셔너리를 정의할 수 있다는 장점도 있습니다.

 

 

# key 집합 및 빈 dict 생성
keys = {'a', 'b,', 'c'}
first_dict = {}

# value 설정
for key in keys:
    first_dict[key] = 0

print(first_dict)

{'c': 0, 'b,': 0, 'a': 0}