부스트 캠프 ai tech 1주 2일차 Python Basic for AI (5)

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9. 데이터 구조

• Stack & Queue
• Tuple & Set
• Dictionary
• Collection

9.1 Stack & Queue

• Stack
  • 나중에 넣은 데이터를 먼저 반환하도록 설계된 데이터 구조
  • LIFO (Last in First Out)
  • 입력을 Push, 출력을 Pop이라고 한다
  • python의 list는 기본적으로 Stack의 구조를 가진다
• Queue
  • 먼저 넣은 데이터가 먼저 반환하도록 설계된 데이터 구조
  • FIFO (First in First Out)
  • 입력은 Push, 출력은 get 이라고 한다
  • 보통 python의 Dequeue를 사용한다.
• 정해진 크기를 넘어갈 경우 overflow, element가 없는데 반환을 시킬경우 underflow라고 한다.

9.2 Tuple & Set

• Tuple
  • 값의 변경이 불가능한 리스트
  • index로 접근해서 값을 수정하는것을 막는다
  • 정의 할 때 ( )를 사용한다
  • 리스트와 동일하게 (+, *)연산, Indexing, Slicing을 사용한다
  • 사용자의 실수에 의한 에러를 사전에 방지하기 위해 변경할 필요가 없는 데이터를 저장할 때 사용한다

t = (1, ) # 값이 1개인 Tuple은 반드시 ,를 붙여야 함
t + t # (1, 1)
t[0] = 2 # Error 발생함

• Set
  • 값을 순서없이 저장, 중복을 허용하지 않는 자료형(확인필요)
  • set( )을 통하여 객체를 생성한다
  • set을 이용하여 다양한 집합연산이 가능하다

    s1 = set([1, 2, 3, 4, 5])
    s2 = set([1, 3, 5, 7, 9])
    s1.union(s2) # (1, 2, 3, 4, 5, 7, 9) 합집합
    s1 | s2 # (1, 2, 3, 4, 5, 7, 9) 합집합
    s1.intersection(s2) # (1, 3, 5) 교집합
    s1 & s2 # (1, 3, 5) 교집합
    s1.difference(s2) # (2, 4) 차집합
    s1 - s2 # (2, 4) 차집합

9.3 Dictionary

• 데이터를 저장 할 때 구분지을수 있는 값(Key)를 함께 저장
• Hash 구조
• Key값을 활용하여 Value를 관리한다.
• dict( )나 { }로 객체를 생성한다

number_dic = {'one': 1, 'two': 2, 'three': 3}
number_dic['one'] # 1, Key 값으로 value 출력 가능
country_code.items() # 데이터 출력
# dict_items([('one', 1), ('two', 2), ('three', 3)])
number_dic.keys() # key만 출력
# dict_keys(['one', 'two', 'three'])
number_dic.values() # value만 출력
# dict_values([1, 2, 3])
number_dic.get(1) # None, 아닐경우 None
number_dic.get('one') # 1, key가 존재할 경우 values 값을 return

9.4 Collections

• Python Built-in 확장 모듈

• 편의성, 실행 효율 등을 사용자에게 제공함

• 자주 사용되는 deque, difaultdict, Counter에 대해서만 다룰것이다

• deque

  • Stack과 Queue의 기능을 모두 지원하는 데이터 구조
  • List에 비해 효율적인 저장방식을 지원한다
    • popleft()등 삽입 삭제에 매우 효율적임
  • Linked List의 특성(rotate, reverse)을 지원한다
  • 기존 list 형태의 함수를 모두 지원함

    from collections import deque
    q = deque()
    q.append(a) # [a]
    q.appendleft(b) # [b, a]
    q.popleft() # [a]

• defaultdict

  • Dict type값에 기본값을 지정해서 key가 존재하지 않아도 기본값으로 찾아지는 기능을 가지고 있다
  • defaultdict(datatype) 으로 기본값의 자료형을 정하면서 dict객체를 생성할 수 있다

    from collections import defaultdict
    dic = defaultdict(int)
    dic['a'] += 1 # {'a': 1}
    dic['b'] -= 1 # {'a': 1, 'b': -1}

• Counter

  • 시퀸스 type의 data element들의 갯수를 dict형태로 변환

    from collections import Counter
    c = Counter([1, 3, 5, 3, 2, 4, 3])
    # Counter({1: 1, 3: 3, 5: 1, 2: 1, 4: 1})