[Python] 자료구조 - 셋, 딕셔너리

TOC

• 참고 강의
• 셋
  • 셋의 생성
  • 셋 기본 연산
  • 셋 항목 추가
  • 셋 항목 제거
  • 셋 항목 확인
• 셋 내포
• 딕셔너리
  • 딕셔너리의 생성
  • 딕셔너리 항목 접근
  • 딕셔너리 항목 추가
  • 딕셔너리 항목 변경
  • 딕셔너리 항목 제거
  • 딕셔너리와 for문
• 딕셔너리 내포
• 실습
  • 문제
  • 나의 Sol
  • 모범답안

참고 강의

SWEA 파이썬 프로그래밍 기초(2) 파이썬의 기본 응용 #26

셋

중괄호 {} 안에 서로 다른 자료형의 유일한 값을 콤마(,)로 구분해 하나 이상 저장할 수 있는 컬렉션 자료형 중의 하나

1. 인덱스를 제공하지 않음
2. 순서의 개념이 없음
3. 중복을 허용하지 않음

셋의 생성

data_set = {10, 20, "파이썬", "파이썬"}
print("{0} {1}".format(type(data_set), data_set))
# [결과] <class 'set'> {10, 20, '파이썬'}


data_set = set(range(10, 21, 2))
print("{0} {1}".format(type(data_set), data_set))
# [결과] <class 'set'> {10, 12, 14, 16, 18, 20}


data_str = "Better Tomorrow"
data_set = set(data_str)
print("{0} {1}".format(type(data_set), data_set))
# [결과] <class 'set'> {' ', 'w', 'e', 't', 'r', 'o', 'B', 'm', 'T'}
# 정해진 순서 없이 출력되며, 중복 문자는 하나만 저장

셋 기본 연산

• 교집합(&; intersetion)
• 합집합(|; union)
• 차집합(-; difference)

1. 연산자 사용

data_set1 = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 7, 7, 11}
data_set2 = {2, 3, 5, 9, 11, 12, 15}

print("{0} & {1} = {2}".format(data_set1, data_set2, data_set1 & data_set2))
print("{0} | {1} = {2}".format(data_set1, data_set2, data_set1 | data_set2))
print("{0} - {1} = {2}".format(data_set1, data_set2, data_set1 - data_set2))


[결과]
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11} & {2, 3, 5, 9, 11, 12, 15} = {11, 2, 3, 5}
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11} | {2, 3, 5, 9, 11, 12, 15} = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 15}
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11} - {2, 3, 5, 9, 11, 12, 15} = {1, 4, 6, 7}

2. 함수 사용

data_set1 = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 7, 7, 11}
data_set2 = {2, 3, 5, 9, 11, 12, 15}

print("{0}.intersection({1}) = {2}".format(
    data_set1, data_set2, data_set1.intersection(data_set2)))
print("{0}.union({1}) = {2}".format(
    data_set1, data_set2, data_set1.union(data_set2)))
print("{0}.difference({1}) = {2}".format(
    data_set1, data_set2, data_set1.difference(data_set2)))


[결과]
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11} & {2, 3, 5, 9, 11, 12, 15} = {11, 2, 3, 5}
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11} | {2, 3, 5, 9, 11, 12, 15} = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 15}
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11} - {2, 3, 5, 9, 11, 12, 15} = {1, 4, 6, 7}

셋 항목 추가

1. add(element) 함수
2. update({\*element}) 함수 : 여러 원소를 항목으로 추가

data_set = {1, 2, 3}
print("data_set: {0}".format(data_set))
# [결과] data_set: {1, 2, 3}


data_set.add(3)
data_set.add(4)
print("data_set: {0}".format(data_set))
# [결과] data_set: {1, 2, 3, 4}


data_set.update({4, 5, 6})  # 4, 5, 6 을 항목으로 추가
print("data_set: {0}".format(data_set))
# [결과] data_set: {1, 2, 3, 4, 5, 6}

셋 항목 제거

data_set = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
print("data_set: {0}".format(data_set))
# [결과] data_set: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}


data_set.remove(9)
data_set.remove(2)
print("data_set: {0}".format(data_set))
# [결과] {1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10}


data_set.pop()  # pop() 함수 : 첫 번째 항목 제거
print("data_set: {0}".format(data_set))
# [결과] data_set: {3, 4, 5, 6, 7, 8, 10}


data_set.clear()
print("data_set: {0}".format(data_set))
# [결과] data_set: set()
# {}는 딕셔너리의 리터럴이므로, 비어있는 set은 set()으로 표시

셋 항목 확인

1. issuperset() 함수

• 사용 : set1.issuperset(set2)
• set1이 set2를 전부 포함하는 집합인지 확인

2. issubset() 함수

• 사용 : set1.issuperset(set2)
• set1이 set2에 전부 포함되는 집합인지 확인

data_set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
data_set2 = {2, 3}

print("{0}.issuperset({1}) => {2}".format(
    data_set1, data_set2, data_set1.issuperset(data_set2)))
print("{0}.issubset({1}) => {2}".format(
    data_set2, data_set1, data_set2.issubset(data_set1)))


[결과]
{1, 2, 3, 4, 5}.issuperset({2, 3}) => True
{2, 3}.issubset({1, 2, 3, 4, 5}) => True

셋 내포

리스트 내포와 같은 방식으로 사용한다.

data_set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
print("data_set1: {0} {1}".format(type(data_set1), data_set1))
# [결과] data_set1: <class 'set'> {1, 2, 3, 4, 5}

data_set2 = {item for item in data_set1}
print("data_set2: {0} {1}".format(type(data_set2), data_set2))
# [결과] data_set2: <class 'set'> {1, 2, 3, 4, 5}

...

딕셔너리

중괄호 안에 key:value 형식을 가진 유일한 데이터를 콤마(,)로 구분해서 하나 이상 저장할 수 있는 컬렉션 자료형 중 하나

1. 인덱스를 제공하지 않음
2. 순서의 개념이 없음
3. 중복을 허용하지 않음

딕셔너리의 생성

data_dict1 = {
    "홍길동": 20,
    "이순신": 45,
    "강감찬": 35
}
print("data_dict1: {0} {1}".format(type(data_dict1), data_dict1))
# [결과] data_dict1: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}


# 매개변수 목록을 기술해 딕셔너리 객체 생성
# ⭐'key=value' 형식의 매개변수 목록에서 key를 문자열로 작성하지 않도록 주의
data_dict2 = dict(홍길동=20, 이순신=45, 강감찬=35)
print("data_dict2: {0} {1}".format(type(data_dict2), data_dict2))
# [결과] data_dict2: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}


data_tuple1 = (("홍길동", 20), ("이순신", 45), ("강감찬", 35))
data_dict3 = dict(data_tuple1)
print("data_dict3: {0} {1}".format(type(data_dict3), data_dict3))
# [결과] data_dict3: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}


data_list1 = [("홍길동", 20), ("이순신", 45), ("강감찬", 35)]
data_dict4 = dict(data_list1)
print("data_dict4: {0} {1}".format(type(data_dict4), data_dict4))
# [결과] data_dict4: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}


data_list1 = {("홍길동", 20), ("이순신", 45), ("강감찬", 35)}
data_dict5 = dict(data_set1)
print("data_dict5: {0} {1}".format(type(data_dict5), data_dict5))
# [결과] data_dict5: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}

딕셔너리 항목 접근

data_dict1 = {
    "홍길동": 20,
    "이순신": 45,
    "강감찬": 35
}

# dict_name[key]
print("data_list1['홍길동'] => {0}".format(data_dict1["홍길동"]))


[결과]
data_list1['홍길동'] => 20

딕셔너리 항목 추가

data_dict1 = {
    "홍길동": 20,
    "이순신": 45,
    "강감찬": 35
}
print("data_dict1: {0} {1}".format(type(data_dict1), data_dict1))
# [결과] data_dict1: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}


# 객체 이름[중복되지 않는 키] = 값
data_dict1["을지문덕"] = 40
print("data_dict1: {0} {1}".format(type(data_dict1), data_dict1))
# [결과] data_dict1: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35, '을지문덕': 40}


# update() 함수에 딕셔너리 객체 전달하면 새로운 항목으로 추가
data_dict1.update({"신사임당": 50, "유관순": 16})
print("data_dict1: {0} {1}".format(type(data_dict1), data_dict1))
# [결과] data_dict1: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35, '을지문덕': 40, '신사임당': 50, '유관순': 16}

딕셔너리 항목 변경

data_dict1 = {
    "홍길동": 20,
    "이순신": 45,
    "강감찬": 35
}

# 객체이름[중복되는 키] = 값
data_dict1["강감찬"] = 38

print("data_dict1: {0} {1}".format(type(data_dict1), data_dict1))
# [결과] data_dict1: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 38}


# update() 함수에서 키가 동일할 때 기존 항목 변경
data_dict1.update({"홍길동": 25, "이순신": 48})

print("data_dict1: {0} {1}".format(type(data_dict1), data_dict1))
# [결과] data_dict1: <class 'dict'> {'홍길동': 25, '이순신': 48, '강감찬': 38}

딕셔너리 항목 제거

• list의 항목 제거와 같다.

1. del 함수 : del dict_name[key]
2. pop() 함수 : dict_name.pop(key)
3. clear() 함수 : dict_name.clear()

딕셔너리와 for문

data_dict1 = {
    "홍길동": 20,
    "이순신": 45,
    "강감찬": 35
}

print("data_dict1: {0} {1}".format(type(data_dict1), data_dict1))

print("{0} {1}".format(type(data_dict1.items()), data_dict1.items()))   # 튜플로 구성
print("{0} {1}".format(type(data_dict1.keys()), data_dict1.keys()))     # 문자열로 구성
print("{0} {1}".format(type(data_dict1.values()), data_dict1.values()))  # 정수로 구성


[결과]
<class 'dict_items' > dict_items([('홍길동', 20), ('이순신', 45), ('강감찬', 35)])
<class 'dict_keys' > dict_keys(['홍길동', '이순신', '강감찬'])
<class 'dict_values' > dict_values([20, 45, 35])

딕셔너리 내포

data_dict1 = {
    "홍길동": 20,
    "이순신": 45,
    "강감찬": 35
}

print("data_dict1: {0} {1}".format(type(data_dict1), data_dict1))


data_set1 = {item for item in data_dict1.items()}
print("data_set1: {0} {1}".format(type(data_set1), data_set1))
# [결과] data_set1: <class 'set'> {('홍길동', 20), ('강감찬', 35), ('이순신', 45)}


data_dict2 = {key: data_dict1[key] for key in data_dict1}
print("data_dict2: {0} {1}".format(type(data_dict2), data_dict2))
# [결과] data_dict2: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}


data_dict3 = {key: data_dict1[key] for key in data_dict1.keys()}
print("data_dict3: {0} {1}".format(type(data_dict3), data_dict3))
# [결과] data_dict3: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}


data_dict4 = {item[0]: item[1] for item in data_dict1.items()}
print("data_dict4: {0} {1}".format(type(data_dict4), data_dict4))
# [결과] data_dict4: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}


data_dict5 = {key: value for key, value in data_dict1.items()}
print("data_dict5: {0} {1}".format(type(data_dict5), data_dict5))
# [결과] data_dict5: <class 'dict'> {'홍길동': 20, '이순신': 45, '강감찬': 35}

실습

문제

• 학생 정보는 리스트 객체 이용
• 점수 정보는 딕셔너리 객체 이용
• 총점과 평균 계산
• 각 과목별 총점 및 평균 계산

[결과1]
총 학생수를 입력하세요: 2
학생의 이름을 입력하세요: 홍길동
홍길동 학생의 국어 점수를 입력하세요: 100
홍길동 학생의 수학 점수를 입력하세요: 90
홍길동 학생의 영어 점수를 입력하세요: 80
학생의 이름을 입력하세요: 이순신
이순신 학생의 국어 점수를 입력하세요: 90
이순신 학생의 수학 점수를 입력하세요: 90
이순신 학생의 영어 점수를 입력하세요: 98
홍길동 => 총점: 270, 평균: 90.00
이순신 => 총점: 278, 평균: 92.67
국어 => 총점: 190, 평균 95.0
수학 => 총점: 180, 평균 90.0
영어 => 총점: 178, 평균 89.0

나의 Sol

# -*- coding: utf-8 -*-
# students_score.py


student = []
scores = {}
sum_sub, sum_kor, sum_mat, sum_eng = 0, 0, 0, 0
avg_sub, avg_kor, avg_mat, avg_eng = 0, 0, 0, 0

num_student = int(input("총 학생수를 입력하세요: "))

for i in range(0, num_student):
    score = ()
    name = input("학생의 이름을 입력하세요: ")
    student.append(name)

    kor = int(input("{0} 학생의 국어 점수를 입력하세요: ".format(name)))
    mat = int(input("{0} 학생의 수학 점수를 입력하세요: ".format(name)))
    eng = int(input("{0} 학생의 영어 점수를 입력하세요: ".format(name)))

    sum_sc = kor + mat + eng
    avg_sc = sum_sc / 3

    score = (name, kor, mat, eng, sum_sc, avg_sc)
    scores[name] = score

    sum_kor += kor
    sum_mat += mat
    sum_eng += eng

avg_kor = sum_kor / num_student
avg_mat = sum_mat / num_student
avg_eng = sum_eng / num_student

scores[sum_sub] = (sum_kor, sum_mat, sum_eng)
scores[avg_sub] = (avg_kor, avg_mat, avg_eng)
scores["sub"] = ("국어", "수학", "영어")


for idx, name in enumerate(student):
    score = scores[name]
    print("{0} => 총점: {1}, 평균: {2:.2f}".format(score[0], score[4], score[5]))

음... 과목별 총점, 평균은 계산도 못했고, 너무 하드코딩에 비효율적으로 짰다. 차라리 리스트였으면 for문이라도 제대로 써봤을텐데 왜 딕셔너리로 하라는지 알 수 없었다. 함수를 만들어 효율적으로 짜보려했으나 실패했다. 내 실력의 벽이 느껴진다. 일단 답을 보기로 했다.

모범답안

# -*- coding: utf-8 -*-
# students_score.py

scores = []
count = int(input("총 학생수를 입력하세요: "))

for i in range(1, count + 1):
    score = {}
    score["name"] = input("학생의 이름을 입력하세요: ")
    score["kor"] = int(input("{0} 학생의 국어 점수를 입력하세요: ".format(score["name"])))
    score["mat"] = int(input("{0} 학생의 수학 점수를 입력하세요: ".format(score["name"])))
    score["eng"] = int(input("{0} 학생의 영어 점수를 입력하세요: ".format(score["name"])))
    scores.append(score)

for score in scores:
    total = 0
    for key in score:
        if key != "name":
            total += score[key]
    print("{0} => 총점: {1}, 평균: {2:0.2f}".format(
        score["name"], total, total / 3))

kor_total, mat_total, eng_total = 0, 0, 0
for score in scores:
    for key in score:
        if key == "kor":
            kor_total += score[key]
        elif key == "mat":
            mat_total += score[key]
        elif key == "eng":
            eng_total += score[key]

print("국어 => 총점: {0}, 평균 {1}".format(kor_total, kor_total / len(scores)))
print("수학 => 총점: {0}, 평균 {1}".format(mat_total, mat_total / len(scores)))
print("영어 => 총점: {0}, 평균 {1}".format(eng_total, eng_total / len(scores)))