[JS] 자바스크립트의 자료구조 | 맵과 셋

맵

맵(Map)은 키가 있는 데이터를 저장한다는 점에서 객체와 유사합니다. 다만, 맵은 키에 다양한 자료형을 허용한다는 점에서 차이가 있습니다.

맵에는 다음과 같은 주요 메서드와 프로퍼티가 있습니다.

• new Map() – 맵을 만듭니다.
• map.set(key, value) – key를 이용해 value를 저장합니다.
• map.get(key) – key에 해당하는 값을 반환합니다. key가 존재하지 않으면 undefined를 반환합니다.
• map.has(key) – key가 존재하면 true, 존재하지 않으면 false를 반환합니다.
• map.delete(key) – key에 해당하는 값을 삭제합니다.
• map.clear() – 맵 안의 모든 요소를 제거합니다.
• map.size – 요소의 개수를 반환합니다.

let map = new Map();

map.set('1', 'str1');   // 문자형 키
map.set(1, 'num1');     // 숫자형 키
map.set(true, 'bool1'); // 불린형 키

// 객체는 키를 문자형으로 변환한다는 걸 기억하고 계신가요?
// 맵은 키의 타입을 변환시키지 않고 그대로 유지합니다. 따라서 아래의 코드는 출력되는 값이 다릅니다.
alert( map.get(1)   ); // 'num1'
alert( map.get('1') ); // 'str1'

alert( map.size ); // 3

 

맵은 객체와 달리 키를 문자형으로 변환하지 않습니다. 키엔 자료형 제약이 없습니다.

map[key]는 Map을 쓰는 바른 방법이 아닙니다.

map[key] = 2로 값을 설정하는 것 같이 map[key]를 사용할 수 있긴 합니다. 하지만 이 방법은 map을 일반 객체처럼 취급하게 됩니다. 따라서 여러 제약이 생기게 되죠.

map을 사용할 땐 map전용 메서드 set, get 등을 사용해야만 합니다.

맵은 키로 객체를 허용합니다.

let john = { name: "John" };

// 고객의 가게 방문 횟수를 세본다고 가정해 봅시다.
let visitsCountMap = new Map();

// john을 맵의 키로 사용하겠습니다.
visitsCountMap.set(john, 123);

alert( visitsCountMap.get(john) ); // 123

 

객체를 키로 사용할 수 있다는 점은 맵의 가장 중요한 기능 중 하나입니다. 객체에는 문자열 키를 사용할 수 있습니다. 하지만 객체 키는 사용할 수 없습니다.

객체형 키를 객체에 써봅시다.

let john = { name: "John" };

let visitsCountObj = {}; // 객체를 하나 만듭니다.

visitsCountObj[john] = 123; // 객체(john)를 키로 해서 객체에 값(123)을 저장해봅시다.

// 원하는 값(123)을 얻으려면 아래와 같이 키가 들어갈 자리에 `object Object`를 써줘야합니다.
alert( visitsCountObj["[object Object]"] ); // 123

visitsCountObj는 객체이기 때문에 모든 키를 문자형으로 변환시킵니다. 이 과정에서 john은 문자형으로 변환되어 "[object Object]"가 됩니다.

 

맵이 키를 비교하는 방식

맵은 SameValueZero라 불리는 알고리즘을 사용해 값의 등가 여부를 확인합니다. 이 알고리즘은 일치 연산자 ===와 거의 유사하지만, NaN과 NaN을 같다고 취급하는 것에서 일치 연산자와 차이가 있습니다. 따라서 맵에선 NaN도 키로 쓸 수 있습니다.

이 알고리즘은 수정하거나 커스터마이징 하는 것이 불가능합니다.

체이닝

map.set을 호출할 때마다 맵 자신이 반환됩니다. 이를 이용하면 map.set을 '체이닝(chaining)'할 수 있습니다.

map.set('1', 'str1')
  .set(1, 'num1')
  .set(true, 'bool1');

 

맵의 요소에 반복 작업하기

다음 세 가지 메서드를 사용해 맵의 각 요소에 반복 작업을 할 수 있습니다.

• map.keys() – 각 요소의 키를 모은 반복 가능한(iterable, 이터러블) 객체를 반환합니다.
• map.values() – 각 요소의 값을 모은 이터러블 객체를 반환합니다.
• map.entries() – 요소의 [키, 값]을 한 쌍으로 하는 이터러블 객체를 반환합니다. 이 이터러블 객체는 for..of반복문의 기초로 쓰입니다.

let recipeMap = new Map([
  ['cucumber', 500],
  ['tomatoes', 350],
  ['onion',    50]
]);

// 키(vegetable)를 대상으로 순회합니다.
for (let vegetable of recipeMap.keys()) {
  alert(vegetable); // cucumber, tomatoes, onion
}

// 값(amount)을 대상으로 순회합니다.
for (let amount of recipeMap.values()) {
  alert(amount); // 500, 350, 50
}

// [키, 값] 쌍을 대상으로 순회합니다.
for (let entry of recipeMap) { // recipeMap.entries()와 동일합니다.
  alert(entry); // cucumber,500 ...
}

 

맵은 삽입 순서를 기억합니다.

맵은 값이 삽입된 순서대로 순회를 실시합니다. 객체가 프로퍼티 순서를 기억하지 못하는 것과는 다릅니다.

여기에 더하여 맵은 배열과 유사하게 내장 메서드 forEach도 지원합니다.

// 각 (키, 값) 쌍을 대상으로 함수를 실행
recipeMap.forEach( (value, key, map) => {
  alert(`${key}: ${value}`); // cucumber: 500 ...
});

 

Object.entries: 객체를 맵으로 바꾸기

각 요소가 키-값 쌍인 배열이나 이터러블 객체를 초기화 용도로 맵에 전달해 새로운 맵을 만들 수 있습니다.

// 각 요소가 [키, 값] 쌍인 배열
let map = new Map([
  ['1',  'str1'],
  [1,    'num1'],
  [true, 'bool1']
]);

alert( map.get('1') ); // str1

 

평범한 객체를 가지고 맵을 만들고 싶다면 내장 메서드 Object.entries(obj)를 활용해야 합니다. 이 메서드는 객체의 키-값 쌍을 요소([key, value])로 가지는 배열을 반환합니다.

let obj = {
  name: "John",
  age: 30
};

let map = new Map(Object.entries(obj));

alert( map.get('name') ); // John

Object.entries를 사용해 객체 obj를 배열 [ ["name","John"], ["age", 30] ]로 바꾸고, 이 배열을 이용해 새로운 맵을 만들어보았습니다.

 

Object.fromEntries: 맵을 객체로 바꾸기

방금까진 Object.entries(obj)를 사용해 평범한 객체를 맵으로 바꾸는 방법에 대해 알아보았습니다.

이젠 이 반대인 맵을 객체로 바꾸는 방법에 대해 알아보겠습니다. Object.fromEntries를 사용하면 가능합니다. 이 메서드는 각 요소가 [키, 값] 쌍인 배열을 객체로 바꿔줍니다.

let prices = Object.fromEntries([
  ['banana', 1],
  ['orange', 2],
  ['meat', 4]
]);

// now prices = { banana: 1, orange: 2, meat: 4 }

alert(prices.orange); // 2

 

Object.fromEntries를 사용해 맵을 객체로 바꿔봅시다.

자료가 맵에 저장되어있는데, 서드파티 코드에서 자료를 객체형태로 넘겨받길 원할 때 이 방법을 사용할 수 있습니다.

let map = new Map();
map.set('banana', 1);
map.set('orange', 2);
map.set('meat', 4);

let obj = Object.fromEntries(map.entries()); // 맵을 일반 객체로 변환 (*)

// 맵이 객체가 되었습니다!
// obj = { banana: 1, orange: 2, meat: 4 }

alert(obj.orange); // 2

 

map.entries()를 호출하면 맵의 [키, 값]을 요소로 가지는 이터러블을 반환합니다. Object.fromEntries를 사용하기 위해 딱 맞는 형태이죠.

(*)로 표시한 줄을 좀 더 짧게 줄이는 것도 가능합니다.

let obj = Object.fromEntries(map); // .entries()를 생략함

Object.fromEntries는 인수로 이터러블 객체를 받기 때문에 짧게 줄인 코드도 이전 코드와 동일하게 동작합니다. 꼭 배열을 전달해줄 필요는 없습니다. 그리고 map에서의 일반적인 반복은 map.entries()를 사용했을 때와 같은 키-값 쌍을 반환합니다. 따라서 map과 동일한 키-값을 가진 일반 객체를 얻게 됩니다.

 

셋

셋(Set)은 중복을 허용하지 않는 값을 모아놓은 특별한 컬렉션입니다. 셋에 키가 없는 값이 저장됩니다.

주요 메서드는 다음과 같습니다.

• new Set(iterable) – 셋을 만듭니다. 이터러블 객체를 전달받으면(대개 배열을 전달받음) 그 안의 값을 복사해 셋에 넣어줍니다.
• set.add(value) – 값을 추가하고 셋 자신을 반환합니다.
• set.delete(value) – 값을 제거합니다. 호출 시점에 셋 내에 값이 있어서 제거에 성공하면 true, 아니면 false를 반환합니다.
• set.has(value) – 셋 내에 값이 존재하면 true, 아니면 false를 반환합니다.
• set.clear() – 셋을 비웁니다.
• set.size – 셋에 몇 개의 값이 있는지 세줍니다.

셋 내에 동일한 값(value)이 있다면 set.add(value)을 아무리 많이 호출하더라도 아무런 반응이 없을 겁니다. 셋 내의 값에 중복이 없는 이유가 바로 이 때문이죠.

방문자 방명록을 만든다고 가정해 봅시다. 한 방문자가 여러 번 방문해도 방문자를 중복해서 기록하지 않겠다고 결정 내린 상황입니다. 즉, 한 방문자는 '단 한 번만 기록’되어야 합니다.

이때 적합한 자료구조가 바로 셋입니다.

let set = new Set();

let john = { name: "John" };
let pete = { name: "Pete" };
let mary = { name: "Mary" };

// 어떤 고객(john, mary)은 여러 번 방문할 수 있습니다.
set.add(john);
set.add(pete);
set.add(mary);
set.add(john);
set.add(mary);

// 셋에는 유일무이한 값만 저장됩니다.
alert( set.size ); // 3

for (let user of set) {
  alert(user.name); // // John, Pete, Mary 순으로 출력됩니다.
}

셋 대신 배열을 사용하여 방문자 정보를 저장한 후, 중복 값 여부는 배열 메서드인 arr.find를 이용해 확인할 수도 있습니다. 하지만 arr.find는 배열 내 요소 전체를 뒤져 중복 값을 찾기 때문에, 셋보다 성능 면에서 떨어집니다. 반면, 셋은 값의 유일무이함을 확인하는데 최적화되어있습니다.

 

셋의 값에 반복 작업하기

for..of나 forEach를 사용하면 셋의 값을 대상으로 반복 작업을 수행할 수 있습니다.

let set = new Set(["oranges", "apples", "bananas"]);

for (let value of set) alert(value);

// forEach를 사용해도 동일하게 동작합니다.
set.forEach((value, valueAgain, set) => {
  alert(value);
});

흥미로운 점이 눈에 띄네요. forEach에 쓰인 콜백 함수는 세 개의 인수를 받는데, 첫 번째는 값, 두 번째도 같은 값인 valueAgain을 받고 있습니다. 세 번째는 목표하는 객체(셋)이고요. 동일한 값이 인수에 두 번 등장하고 있습니다.

이렇게 구현된 이유는 맵과의 호환성 때문입니다. 맵의 forEach에 쓰인 콜백이 세 개의 인수를 받을 때를 위해서죠. 이상해 보이겠지만 이렇게 구현해 놓았기 때문에 맵을 셋으로 혹은 셋을 맵으로 교체하기가 쉽습니다.

셋에도 맵과 마찬가지로 반복 작업을 위한 메서드가 있습니다.

• set.keys() – 셋 내의 모든 값을 포함하는 이터러블 객체를 반환합니다.
• set.values() – set.keys와 동일한 작업을 합니다. 맵과의 호환성을 위해 만들어진 메서드입니다.
• set.entries() – 셋 내의 각 값을 이용해 만든 [value, value] 배열을 포함하는 이터러블 객체를 반환합니다. 맵과의 호환성을 위해 만들어졌습니다.