[Deep Dive] 37. Set과 Map

Set과 Map의 특징

Map과 Set 모두 Hash를 통해 구현합니다.

두 가지의 자료구조 특징 중 하나는 우리가 자주 사용하는 Array나 Object에 비해 데이터 삽입, 삭제, 조회를 할 경우 시간복잡도가 낮다는 점이 장점입니다.

Optimizing hash tables: hiding the hash code · V8

[번역] [V8 Deep Dives] Javascript Map을 파헤쳐보자

1. Set

Set 객체는 중복되지 않는 유일한 값들의 집합입니다. (수학시간때 배운 집합과 같습니다)

배열과 유사하지만 다음과 같은 차이점이 존재합니다.

배열과 Set 객체의 차이

Set은 수학적 집합을 구현하기 위한 자료구조이며, 따라서 Set을 통해 교집합, 합집합, 차집합, 여집합 등을 구현할 수 있습니다.

Set 객체의 생성

Set 생성자 함수는 이터러블을 인수로 전달받아 Set 객체를 생성합니다. 이때 이터러블의 중복된 값은 Set 객체 요소로 저장되지 않습니다.

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"}

요소 개수 확인

Set 객체의 요소 개수를 확인할 때는 Set.prototype.size 프로퍼티를 사용합니다.

이때 Size 프로퍼티는 setter 함수 없이 getter 함수만 존재하는 접근자 프로퍼티입니다. 따라서 Size를 임의로 변경할 수 없습니다.

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

요소 추가

Set 객체에 요소를 추가할 때는 Set.prototype.add 메서드를 사용합니다.

이때 add 메서드는 새로운 요소가 추가된 Set 객체를 반환하며, 이를 통해 메서드 체이닝이 가능합니다.

• Set 객체에서는 특이하게 NaN과 NaN을 같다고 평가하여 중복 추가를 허용하지 않으며, 마찬가지로 +0과 -0 또한 중복 추가를 허용하지 않습니다.
• Set 객체는 자바스크립트의 모든 값을 요소로 저장할 수 있습니다.

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

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

요소 존재 여부 확인

Set 객체에 특정 요소가 존재하는지 확인할려면 has 메서드를 사용할 수 있으며, 이때 boolean 값을 통해 존재 여부를 알립니다.

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

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

요소 삭제

delete 메서드를 사용하여 요소를 삭제할 수 있으며, 이때 삭제 성공 여부를 나타내는 불리언 값을 반환합니다.

따라서 메서드 체이닝이 불가능합니다.

delete 메서드에는 삭제하려는 요소값을 인수로 전달해야 합니다.

만약 존재하지 않는 Set 객체의 요소를 삭제하려 하면 에러 없이 무시됩니다.

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}

요소 일괄 삭제

모든 요소를 일괄 삭제하려면 clear 메서드를 사용합니다. 이 메서드는 언제나 undefined를 반환합니다.

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

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

요소 순회

Set 객체의 요소를 순회하려면 forEach 메서드를 사용합니다. Array.forEach와 유사하게 콜백 함수와 메서드의 콜백 함수 내부에서 this로 사용될 객체를 인수로 전달합니다. 이때 콜백 함수는 다음과 같이 3개의 인수를 밭습니다.

• 첫 번째 인수 : 현재 순회 중인 요소값
• 두 번째 인수 : 현재 순회 중인 요소값
• 세 번째 인수 : 현재 순회 중인 Set 객체 자체

왜 이렇게 3가지 인수를 받느냐면.. 그냥 Array.forEach 메서드와 인터페이스를 통일하기 위함이다.

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}
*/

또한 Set 객체는 이터러블로써, for... of 문으로 순회할 수 있고, 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링의 대상이 될 수 있습니다.

아때 Set 객체를 순회하는 순서는 요소가 추가된 순서를 따릅니다. (다른 이터러블의 순회와 호환성을 유지하기 위함)

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]

집합 연산

Set 객체는 수학적 집합을 구현하기 위한 자료구조입니다.

• 교집합 : intersection 메서드를 활용

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 : union 메서드를 활용

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 : difference 메서드를 활용

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) {}

2. Map

Map 객체는 키와 값의 쌍으로 이루어진 컬렉션입니다. Object와 유사하지만 다음과 같은 차이점이 있습니다.

Map과 Object의 차이점

Map 객체의 생성

Map 객체는 Map 생성자 함수로 생성합니다.

Map 생성자 함수는 이터러블을 인수로 전달받아 Map 객체를 생성합니다. 이때 인수로 전달되는 이터러블은 키와 값의 쌍으로 이루어진 요소로 구성되어야 합니다.

만약 중복된 키를 갖는 요소가 존재하면 값이 덮어씌워집니다. 

const map1 = new Map([['key1', 'value1'], ['key2', 'value2']]);
console.log(map1); // Map(2) {"key1" => "value1", "key2" => "value2"}

const map2 = new Map([1, 2]); // TypeError: Iterator value 1 is not an entry object

요소 개수 확인

Map 객체의 요소 개수를 확인할 때는 size 메서드를 활용합니다.

Set과 마찬가지로 getter 함수만 존재하는 접근자 프로퍼티입니다.

const { size } = new Map([['key1', 'value1'], ['key2', 'value2']]);
console.log(size); // 2

요소 추가

Map 객체에 요소를 추가할 때는 set 메서드를 사용합니다.

Set과 마찬가지로 Map 객체를 반환하기 때문에 메서드 체이닝이 가능합니다.

Map 객체는 키 타입에 제한이 없으므로 모든 값을 키로 사용할 수 있습니다.

const map = new Map();

map
  .set('key1', 'value1')
  .set('key1', 'value2');

console.log(map); // Map(1) {"key1" => "value2"}

요소 취득

Map 객체에서 특정 요소를 취득하려면 get메서드를 사용합니다. 이때 인수로 키를 전달하면 key를 갖는 value 값을 반환하며, 만약 없다면 undefined를 반환합니다.

const map = new Map();

const lee = { name: 'Lee' };
const kim = { name: 'Kim' };

map
  .set(lee, 'developer')
  .set(kim, 'designer');

console.log(map.get(lee)); // developer
console.log(map.get('key')); // undefined

요소 존재 여부 확인

특정 요소가 존재하는지 확인하려면 has 메서드를 활용하며, 불리언 값을 반환합니다.

const lee = { name: 'Lee' };
const kim = { name: 'Kim' };

const map = new Map([[lee, 'developer'], [kim, 'designer']]);

console.log(map.has(lee)); // true
console.log(map.has('key')); // false

요소 삭제

delete 메서드를 활용하며, 이때 삭제 성공 여부에 따라 불리언 값을 반환합니다.

const map = new Map([['key1', 'value1']]);

// 존재하지 않는 키 'key2'로 요소를 삭제하려 하면 에러없이 무시된다.
map.delete('key2');
console.log(map); // Map(1) {"key1" => "value1"}

요소 일괄 삭제

clear 메서드를 통해 모든 요소를 삭제할 수 있습니다.

const lee = { name: 'Lee' };
const kim = { name: 'Kim' };

const map = new Map([[lee, 'developer'], [kim, 'designer']]);

map.clear();
console.log(map); // Map(0) {}

요소 순회

Map도 Set과 동일한 특징을 가지고 있으며, forEach 메서드를 지원하고 똑같은 인수를 받습니다.

특이한 점은 Map 객체는 이터러블이면서 동시에 이터레이터인 객체를 반환하는 메서드를 제공합니다.

이터레이터인 객체를 반환하는 메서드 제공

const lee = { name: 'Lee' };
const kim = { name: 'Kim' };

const map = new Map([[lee, 'developer'], [kim, 'designer']]);

// Map.prototype.keys는 Map 객체에서 요소키를 값으로 갖는 이터레이터를 반환한다.
for (const key of map.keys()) {
  console.log(key); // {name: "Lee"} {name: "Kim"}
}

// Map.prototype.values는 Map 객체에서 요소값을 값으로 갖는 이터레이터를 반환한다.
for (const value of map.values()) {
  console.log(value); // developer designer
}

// Map.prototype.entries는 Map 객체에서 요소키와 요소값을 값으로 갖는 이터레이터를 반환한다.
for (const entry of map.entries()) {
  console.log(entry); // [{name: "Lee"}, "developer"]  [{name: "Kim"}, "designer"]
}