Go에서 Set 구현하는 방법: 실전 가이드

Go에는 다른 프로그래밍 언어에서 볼 수 있는 기본 제공 Set 데이터 구조가 없습니다. 그러나 Go의 맵 유형은 집합의 각 요소가 고유하도록 맵 키의 고유성을 활용하여 집합을 구현하는 편리한 방법을 제공합니다.

맵을 사용하여 집합 구현

Go에서 집합을 만드는 일반적인 방법은 집합 요소를 나타내는 키와 빈 구조체 값을 사용하여 맵을 사용하는 것입니다. 빈 구조체(struct{})는 0바이트의 저장 공간을 차지하므로 효율적인 선택이기 때문에 선호됩니다. 다음은 이러한 집합을 정의하고 사용하는 방법에 대한 예입니다.

package main

import "fmt"

// Set은 고유한 요소의 컬렉션을 나타냅니다.
type Set struct {
    m map[interface{}]struct{}
}

// NewSet은 주어진 요소로 새 집합을 초기화합니다.
func NewSet(items ...interface{}) *Set {
    s := &Set{
        m: make(map[interface{}]struct{}),
    }
    s.Add(items...)
    return s
}

// Add는 집합에 요소를 삽입합니다.
func (s *Set) Add(items ...interface{}) {
    for _, item := range items {
        s.m[item] = struct{}{}
    }
}

// Remove는 집합에서 요소를 삭제합니다.
func (s *Set) Remove(item interface{}) {
    delete(s.m, item)
}

// Contains는 요소가 집합에 있는지 확인합니다.
func (s *Set) Contains(item interface{}) bool {
    _, exists := s.m[item]
    return exists
}

// Size는 집합의 요소 수를 반환합니다.
func (s *Set) Size() int {
    return len(s.m)
}

// Clear는 집합에서 모든 요소를 제거합니다.
func (s *Set) Clear() {
    s.m = make(map[interface{}]struct{})
}

// Elements는 집합의 모든 요소의 슬라이스를 반환합니다.
func (s *Set) Elements() []interface{} {
    elements := make([]interface{}, 0, len(s.m))
    for key := range s.m {
        elements = append(elements, key)
    }
    return elements
}

func main() {
    s := NewSet(1, 2, 3, "four")
    s.Add(5)
    s.Remove(2)
    fmt.Println(s.Contains(3))    // Output: true
    fmt.Println(s.Size())         // Output: 4
    fmt.Println(s.Elements())     // Output: [1 3 four 5]
    s.Clear()
    fmt.Println(s.Size())         // Output: 0
}

이 구현에서:

• NewSet은 집합을 초기화하고 제공된 요소를 추가합니다.
• Add는 새 요소를 집합에 삽입합니다.
• Remove는 집합에서 요소를 삭제합니다.
• Contains는 요소의 존재를 확인합니다.
• Size는 요소 수를 반환합니다.
• Clear는 모든 요소를 제거합니다.
• Elements는 모든 요소를 슬라이스로 검색합니다.

이 구조는 각 요소가 고유하고 요소를 추가, 제거 및 확인하기 위한 효율적인 작업을 제공합니다.

타사 라이브러리 사용

더욱 고급 집합 연산 및 기능을 위해 golang-set과 같은 타사 라이브러리를 사용하는 것이 좋습니다. 이 라이브러리는 스레드 안전 및 비 스레드 안전 구현을 포함하여 다양한 기능 세트를 제공하며, 합집합, 교집합 및 차집합과 같은 다양한 집합 연산을 지원합니다.

golang-set을 사용하려면 먼저 설치하십시오.

go get github.com/deckarep/golang-set/v2

다음은 사용 방법의 예입니다.

package main

import (
    "fmt"
    mapset "github.com/deckarep/golang-set/v2"
)

func main() {
    s := mapset.NewSet[int]()
    s.Add(1, 2, 3)
    s.Remove(2)
    fmt.Println(s.Contains(3)) // Output: true
    fmt.Println(s.Cardinality()) // Output: 2
    fmt.Println(s.ToSlice()) // Output: [1 3]
}

이 예에서 golang-set은 Add, Remove, Contains, Cardinality (요소 수를 가져오는 방법) 및 ToSlice (모든 요소를 슬라이스로 검색하는 방법)와 같은 메서드를 사용하여 일반 집합 구현을 제공합니다.

성능 고려 사항

맵을 사용하여 집합을 구현할 때 맵의 값 유형을 선택하면 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 빈 구조체(struct{})를 값 유형으로 사용하는 것이 일반적으로 권장됩니다. 추가 메모리를 소비하지 않기 때문입니다. 벤치마크 테스트 결과, struct{} 값을 가진 맵이 bool 또는 int와 같은 다른 유형보다 메모리 효율성이 더 높을 수 있습니다.

요약하자면, Go에는 기본 제공 집합 유형이 없지만, 맵 유형을 사용하면 사용자 정의 구현을 통하거나 타사 라이브러리를 활용하여 집합 기능을 효율적이고 유연하게 구현할 수 있습니다.

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