[자바스크립트] Set (집합)

Set

JS

이번에는 JS 에서 지원하는 자료구조인 Set 에 대해서 살펴보려고 합니다. Set 은 Set의 특징과 여러가지 메서드를 살펴보면서 정리해보도록 하겠습니다.

Set은 집합입니다.

Set 객체는 중복되지 않는 유일한 값들의 집합입니다. Set 객체의 특성은 수학적 집합의 특성과 일치합니다. Set 은 수학적 집합을 표현한 자료구조입니다. 이를 통해 교집합, 합집합, 차집합, 여집합등을 구현하는 것이 가능합니다. Set 객체는 배열과 비슷하지만 아래와 같은 차이가 있습니다.

 

1. 동일한 값을 중복하여 포함할 수 없다.

2. 요소 순서에 의미가 없다.

3. 인덱스로 요소 접근이 불가능하다.

Set 객체 생성해보기

Set 객체는 Set 생성자 함수로 생성합니다. 만약 인수를 전달하지 않으면 빈 Set 객체가 생성됩니다.

const set = new Set();
console.log(set); // Set(0) {}

Set 생성자 함수는 인수로 이터러블을 받습니다. 중복된 값을 Set 객체에 요소로 저장되지 않으므로 배열에서 중복된 요소를 제거하는데 사용합니다.

const set1 = new Set([1, 2, 3, 3]);
console.log(set1); // Set(3) {1, 2, 3}

const set2 = new Set('hello');
console.log(set2); // Set(4) {"h", "e", "l", "o"}

// Set을 사용한 배열의 중복 요소 제거
const uniq = array => [...new Set(array)];
console.log(uniq([2, 1, 2, 3, 4, 3, 4])); // [2, 1, 3, 4]

요소 개수 확인해보기

Set 객체의 요소 개수를 확인하고 싶다면 Set.prototype.size 프로퍼티를 사용하면 됩니다. size 프로퍼티는 getter 함수만 존재하는 접근자 프로퍼티입니다. 따라서 size 프로퍼티에 숫자를 할당해서 size 개수를 변경하려는 시도는 무시됩니다.

const { size } = new Set([1, 2, 3, 3]);
console.log(size); // 3

const set = new Set([1, 2, 3]);

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Set.prototype, 'size'));
// {set: undefined, enumerable: false, configurable: true, get: ƒ}

set.size = 10; // 무시된다.
console.log(set.size); // 3

요소 추가해보기

Set 객체에 요소를 추가하려면 Set.prototype.add 메서드를 사용하면 됩니다. add 메서드는 새로운 요소가 추가된 Set 객체를 반환하기 때문에 add 메서드를 호출한후 메서드 체이닝(메서드를 연속적으로 호출)이 가능합니다.

// 요소 추가하기
const set = new Set();
console.log(set); // Set(0) {}

set.add(1);
console.log(set); // Set(1) {1}

// 메서드 체이닝이 가능하다.
const set = new Set();

set.add(1).add(2);
console.log(set); // Set(2) {1, 2}

// 중복된 요소 추가는 허용하지 않는다.
const set = new Set();

set.add(1).add(2).add(2);
console.log(set); // Set(2) {1, 2}

 

일치 비교 연산자를 사용해서 NaN 과 NaN 을 비교하면 false 로 평가합니다. 하지만 Set 객체에서는 NaN 과 NaN 을 같다고 평가하여 중복 추가를 허용하지 않습니다. 다른 예로는 -0 과 +0 또한 중복 추가를 허용하지 않습니다.

const set = new Set();

console.log(NaN === NaN); // false
console.log(0 === -0); // true

// NaN과 NaN을 같다고 평가하여 중복 추가를 허용하지 않는다.
set.add(NaN).add(NaN);
console.log(set); // Set(1) {NaN}

// +0과 -0을 같다고 평가하여 중복 추가를 허용하지 않는다.
set.add(0).add(-0);
console.log(set); // Set(2) {NaN, 0}

요소 존재 여부 확인해보기

Set 객체에서 특정 요소의 존재 여부를 확인해 보려면 Set.prototype.has 메서드를 사용하면 됩니다. has 메서드는 특정 요소의 존재 여부를 나타내는 불리언 값을 반환합니다.

const set = new Set([1, 2, 3]);

console.log(set.has(2)); // true
console.log(set.has(4)); // false

요소 삭제해보기

Set 객체에서 특정 요소를 삭제하려면 Set.prototype.delete 메서드를 사용합니다. delete 메서드는 삭제 성공 여부를 나타내는 불리언 값을 리턴합니다. 

 

delete 메서드에는 인덱스가 아닌 삭제하려는 요소 값을 인수로 전달해야 합니다. 위에서 언급했다 싶이, Set 객체에는 순서가 중요하지 않아 배열처럼 인덱스를 가지고 있지 않습니다.

const set = new Set([1, 2, 3]);

// 요소 2를 삭제한다.
set.delete(2);
console.log(set); // Set(2) {1, 3}

// 요소 1을 삭제한다.
set.delete(1);
console.log(set); // Set(1) {3}

// 마찬가지로 메서드 체이닝이 가능하다.
const set = new Set([1, 2, 3]);

// delete는 불리언 값을 반환한다.
set.delete(1).delete(2); // TypeError: set.delete(...).delete is not a function

요소 일괄 삭제해보기

만약 Set 객체의 모든 요소들을 일괄 삭제하고 싶다면 Set.prototype.clear 메서드를 사용하면 됩니다. 언제나 undefined 를 반환합니다.

const set = new Set([1, 2, 3]);

set.clear();
console.log(set); // Set(0) {}

요소 순회하기

Set 객체에서 요소를 순회하고 싶다면 Set.prototype.forEach 메서드를 사용하면 됩니다. 이는 Array.prototype.forEach 메서드와 유사하게 콜백 함수와 forEach 메서드의 콜백 함수 내부에서 this로 사용할 객체를 인수로 전달합니다. 아래와 같은 3개의 인수를 전달받습니다.

 

1. 현재 순회 중인 요소값

2. 현재 순회 중인 요소값

3. 현재 순회 중인 Set 객체 자체

 

이때 첫 번째 인수와 두 번째 인수는 같은 값을 받는데, 이는 Array.prototype.forEach 메서드와의 인터페이스를 통일하기 위함으로 다른 의미는 가지고 있지 않습니다. Set 객체의 경우는 순서에 의미가 없기 때문에 배열과 같이 인덱스를 가지지 않습니다.

const set = new Set([1, 2, 3]);

set.forEach((v, v2, set) => console.log(v, v2, set));


// 1 1 Set(3) {1, 2, 3}
// 2 2 Set(3) {1, 2, 3}
// 3 3 Set(3) {1, 2, 3}


// Set 객체는 이터러블이므로 아래와 같이 사용이 가능하다.
const set = new Set([1, 2, 3]);

// Set 객체는 Set.prototype의 Symbol.iterator 메서드를 상속받는 이터러블이다.
console.log(Symbol.iterator in set); // true

// 이터러블인 Set 객체는 for...of 문으로 순회할 수 있다.
for (const value of set) {
  console.log(value); // 1 2 3
}

// 이터러블인 Set 객체는 스프레드 문법의 대상이 될 수 있다.
console.log([...set]); // [1, 2, 3]

// 이터러블인 Set 객체는 배열 디스트럭처링 할당의 대상이 될 수 있다.
const [a, ...rest] = [...set];
console.log(a, rest); // 1, [2, 3]

 

특이한 점은 Set 객체는 순서의 의미를 가지고 있지 않지만, Set 객체를 순회하는 순서는 요소가 추가된 순서를 따르도록 되어 있습니다. 이는 ECMAScript 의 사양에 규정되어 있지는 않지만 다른 이터러블의 순회와의 호환성을 유지하기 위해서인것처럼 보입니다.

집합 연산의 종류

Set 객체는 수학적 집합을 구현하기 위한 자료구조 이므로 교집합, 차집합, 합집합 등을 구현하는 것이 가능합니다. 코드를 통해서 각종 집합 연산을 구현해보도록 하겠습니다.

교집합

// this 는 메서드를 호출한 객체를 가리킨다.
// 스프레드 문법을 통해 배열로 변환해주고 filter 를 통해 set.has() 를 사용해 교집합을 구현한다.

Set.prototype.intersection = function(set) {
    return new Set([...this].filter(v => set.has(v)));
}

const setA = new Set([1, 2, 3, 4]);
const setB = new Set([2, 4]);

// setA와 setB의 교집합
console.log(setA.intersection(setB)); // Set(2) {2, 4}
// setB와 setA의 교집합
console.log(setB.intersection(setA)); // Set(2) {2, 4}

합집합

// 스프레드 문법을 통해서 두 set 을 합쳐 새로운 set 을 리턴해준다.

Set.prototype.union = function (set) {
  return new Set([...this, ...set]);
};

const setA = new Set([1, 2, 3, 4]);
const setB = new Set([2, 4]);

// setA와 setB의 합집합
console.log(setA.union(setB)); // Set(4) {1, 2, 3, 4}
// setB와 setA의 합집합
console.log(setB.union(setA)); // Set(4) {2, 4, 1, 3}

차집합

// 인수로 받은 set 이 가지고 있지 않은 요소만 새로운 set 으로 리턴한다.

Set.prototype.difference = function (set) {
  return new Set([...this].filter(v => !set.has(v)));
};

const setA = new Set([1, 2, 3, 4]);
const setB = new Set([2, 4]);

// setA에 대한 setB의 차집합
console.log(setA.difference(setB)); // Set(2) {1, 3}
// setB에 대한 setA의 차집합
console.log(setB.difference(setA)); // Set(0) {}

부분 집합과 상위 집합

// this가 subset의 상위 집합인지 확인한다.
// every 를 이용해 모든 [...subset] 의 요소들이 supersetArr 에 존재하는지 확인한다.
// every 는 모든 경우 true 일때만 true 를 리턴한다.

Set.prototype.isSuperset = function (subset) {
  const supersetArr = [...this];
  return [...subset].every(v => supersetArr.includes(v));
};

const setA = new Set([1, 2, 3, 4]);
const setB = new Set([2, 4]);

// setA가 setB의 상위 집합인지 확인한다.
console.log(setA.isSuperset(setB)); // true
// setB가 setA의 상위 집합인지 확인한다.
console.log(setB.isSuperset(setA)); // false

마무리

이번에는 Set 자료구조에 대해서 알아봤습니다. Set 은 중복 제거를 하는데에 유용하게 사용되므로 배열과의 차이점을 기반으로 제대로 알아두면 사용할 곳이 많은 자료구조입니다.

 

보다 더 자세한 내용은 아래 링크에서 확인 가능하고, 저 또한 내용들을 공부하며 정리하기 위한 목적으로 글을 남기는 것을 알려드립니다. 읽어주셔서 감사합니다!

출처 : https://poiemaweb.com/