파이썬 데이터 구조: 세트(Set)

세트(Set)는 중복을 허용하지 않고, 순서가 없는 데이터 구조입니다. 빠른 데이터 검색과 중복 제거에 유용하며, 집합 연산(합집합, 교집합 등)을 손쉽게 처리할 수 있습니다. 이번 글에서는 세트의 특징과 활용 방법을 살펴보겠습니다.

1. 세트란?

• 중복 불허: 세트는 동일한 값을 여러 번 저장하지 않습니다.
• 순서 없음: 세트의 요소는 순서가 없어 인덱싱이나 슬라이싱이 불가능합니다.
• 중괄호 {}를 사용하여 정의하며, 빈 세트를 생성할 때는 set()을 사용합니다.

예제

# 세트 생성
fruits = {"apple", "banana", "cherry", "apple"}
print(fruits)
# 출력: {'apple', 'banana', 'cherry'}  # 중복 제거

# 빈 세트 생성
empty_set = set()
print(type(empty_set))  # 출력: <class 'set'>

2. 세트의 주요 특징

1) 중복 제거

• 리스트나 다른 데이터 구조의 중복을 손쉽게 제거할 수 있습니다.

numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]
unique_numbers = set(numbers)
print(unique_numbers)  # 출력: {1, 2, 3, 4, 5}

2) 변경 가능(Mutable)

• 세트는 생성 후 요소를 추가하거나 삭제할 수 있습니다.

s = {1, 2, 3}
s.add(4)
print(s)  # 출력: {1, 2, 3, 4}

s.remove(2)
print(s)  # 출력: {1, 3, 4}

3. 세트의 주요 메서드

메서드	설명	예제	결과
add()	요소 추가	s.add(5)	{1, 2, 3, 5}
remove()	특정 요소 제거 (없는 요소 제거 시 오류)	s.remove(3)	{1, 2, 5}
discard()	특정 요소 제거 (없는 요소 제거 시 무시)	s.discard(6)	{1, 2, 5}
clear()	모든 요소 제거	s.clear()	set()
copy()	세트 복사	s.copy()	{1, 2, 5}
pop()	임의의 요소 제거 및 반환	s.pop()	제거된 요소

예제

s = {1, 2, 3}

s.add(4)        # {1, 2, 3, 4}
s.discard(2)    # {1, 3, 4}
print(s)

4. 세트의 집합 연산

세트는 수학의 집합처럼 다양한 연산을 지원합니다.

연산	연산자/메서드	설명	예제	결과
합집합	|, union()	두 세트의 모든 요소를 포함	{1, 2} | {2, 3}	{1, 2, 3}
교집합	&, intersection()	두 세트에 공통으로 포함된 요소	{1, 2} & {2, 3}	{2}
차집합	-, difference()	한 세트에서 다른 세트를 뺀 요소	{1, 2} - {2, 3}	{1}
대칭차집합	^, symmetric_difference()	두 세트의 공통되지 않은 요소	{1, 2} ^ {2, 3}	{1, 3}

예제

a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}

print(a | b)  # 합집합: {1, 2, 3, 4, 5}
print(a & b)  # 교집합: {3}
print(a - b)  # 차집합: {1, 2}
print(a ^ b)  # 대칭차집합: {1, 2, 4, 5}

5. 세트의 활용

1) 중복 제거

words = ["apple", "banana", "apple", "cherry"]
unique_words = set(words)
print(unique_words)  # 출력: {'apple', 'banana', 'cherry'}

2) 리스트 교집합

list1 = [1, 2, 3, 4]
list2 = [3, 4, 5, 6]

intersection = set(list1) & set(list2)
print(intersection)  # 출력: {3, 4}

3) 데이터 검증

allowed_users = {"Alice", "Bob", "Charlie"}
current_user = "Alice"

if current_user in allowed_users:
    print("Access granted.")
else:
    print("Access denied.")
# 출력: Access granted.

6. 세트 vs 리스트 vs 딕셔너리

특징	세트(Set)	리스트(List)	딕셔너리(Dictionary)
구조	중복 없는 요소 집합	순서가 있는 데이터 저장	키-값 쌍 저장
순서	없음	있음	없음
중복 허용	불허	허용	키: 불허, 값: 허용
사용 사례	중복 제거, 집합 연산	순서가 중요한 데이터	키를 통해 값 검색

정리

• 세트는 중복 없는 데이터를 관리하거나 집합 연산을 수행할 때 유용합니다.
• add(), remove() 등을 사용하여 동적으로 요소를 추가하거나 삭제할 수 있습니다.
• 집합 연산을 통해 합집합, 교집합, 차집합 등을 쉽게 계산할 수 있습니다.

다음 글 예고:
이제 파이썬에서 데이터 구조를 모두 학습했으니, 다음 글에서는 “함수와 모듈”을 배우며 코드 재사용성을 높이는 방법을 알아보겠습니다!