Dictionary 는 번호 대신 이름으로 찾는다

배열도 List 도 꺼낼 때 번호를 씁니다. 그런데 우리가 찾고 싶은 것이 번호가 아닐 때가 있습니다.

아이디로 사용자를 찾거나, 아이템 이름으로 가격을 찾는 일입니다. List 로 하면 이렇게 됩니다.

List<string> names = new List<string> { "포션", "검", "방패" };
List<int> prices = new List<int> { 50, 300, 200 };

int found = -1;

for (int i = 0; i < names.Count; i++)
{
    if (names[i] == "포션")
    {
        found = prices[i];
        break;
    }
}

이름 목록과 가격 목록을 같은 번호끼리 짝이 되도록 나란히 들고 있습니다. 둘의 순서가 어긋나면 값이 통째로 뒤섞이는데, 그걸 막아 주는 장치는 없습니다.

그리고 찾을 때까지 앞에서부터 하나씩 비교합니다. 운이 좋으면 첫 칸, 나쁘면 마지막 칸입니다. 없으면 전부 다 봅니다. 아이템이 만 개면 만 번 비교합니다.

앞 글에서 배열은 몇 번째 칸이든 찾는 시간이 같다고 했습니다. 번호를 알 때만 그렇습니다. 번호를 모르고 내용으로 찾으면 훑는 수밖에 없습니다.

이름을 번호로 바꿔 주면, 이름으로도 곧장 찾아갈 수 있습니다.

Dictionary 는 이렇게 생겼다

using System.Collections.Generic;

Dictionary<string, int> prices = new Dictionary<string, int>();

prices["포션"] = 50;
prices["검"] = 300;

Console.WriteLine(prices["포션"]);     // 50

꺾쇠 안이 두 칸입니다. 앞이 찾을 때 쓰는 것(키), 뒤가 담을 것(값) 입니다. Dictionary<string, int> 는 문자열로 찾아서 정수를 꺼내는 것입니다.

대괄호 안에 번호 대신 키가 들어갑니다. 생김새는 배열과 비슷한데 안이 전혀 다릅니다.

이름을 숫자로 바꿔서 자리를 계산한다

어떻게 훑지 않고 곧장 갈까요.

앞에서 글자에 번호가 붙어 있다고 했습니다. 문자열은 그 번호들이 줄지어 선 것입니다. 그러니까 문자열도 결국 숫자 덩어리입니다. 그 숫자들을 섞어서 값 하나로 만들면 이름이 숫자가 됩니다. 이걸 해시라고 합니다.

넣을 때와 찾을 때가 같은 계산입니다. 넣을 때 5번 칸이었으면 찾을 때도 5번 칸입니다. 그래서 찾아다닐 필요가 없습니다.

정리하면 Dictionary 는 배열 위에 이름을 번호로 바꾸는 계산을 얹은 것입니다. 번호를 우리가 아는 게 아니라 계산해서 얻는다는 것만 다릅니다.

그래서 들어 있는 것이 열 개든 만 개든 찾는 시간이 거의 같습니다. List 에서 훑던 것과 여기가 다릅니다.

“거의” 라고 쓴 이유가 있습니다. 서로 다른 이름이 같은 칸으로 계산될 수 있습니다. 그때는 그 칸에서 몇 번 더 비교합니다. 드물게 일어나고, 잘 만든 해시는 이걸 최대한 줄입니다.

없는 키를 꺼내면 터진다

Console.WriteLine(prices["없는아이템"]);    // KeyNotFoundException

배열에서 없는 칸을 건드렸을 때와 같습니다. 그 자리에서 멈춥니다.

미리 확인하거나, 꺼내면서 확인할 수 있습니다.

if (prices.ContainsKey("포션"))
{
    Console.WriteLine(prices["포션"]);
}

if (prices.TryGetValue("포션", out int price))
{
    Console.WriteLine(price);
}

아래쪽이 낫습니다. 위쪽은 찾는 일을 두 번 합니다. 있는지 보려고 한 번, 꺼내려고 한 번입니다. TryGetValue 는 한 번에 찾아서 있으면 값까지 담아 줍니다.

돌려주는 것이 값이 아니라 성공했는지 여부라는 점을 봐 두세요. out 이 무엇인지는 메서드에서 다룰 텐데, 지금은 “실패할 수 있는 일은 성공 여부를 돌려주고 결과는 따로 담아 준다” 는 모양만 기억하면 됩니다.

넣는 방법이 두 가지다

prices["포션"] = 50;      // 없으면 넣고, 있으면 덮어쓴다
prices.Add("포션", 50);   // 없으면 넣고, 있으면 예외

같은 일 같은데 이미 있는 키를 만났을 때가 다릅니다.

덮어써도 되는 상황이면 대괄호, 중복이 있으면 안 되는 상황이면 Add 를 씁니다. Add 가 터지는 것은 불편한 게 아니라 알려주는 것입니다. 같은 아이디가 두 번 등록되는 것이 버그라면, 조용히 덮어쓰는 쪽이 훨씬 나쁩니다.

순서를 믿으면 안 된다

Dictionary 는 넣은 순서를 지켜 주지 않습니다. 자리를 해시로 정하니 넣은 순서와 상관없는 자리에 놓입니다.

foreach (var pair in prices)
{
    Console.WriteLine(pair.Key + ": " + pair.Value);
}

foreach 는 아직 안 다뤘습니다. 번호를 신경 쓰지 않고 들어 있는 것을 하나씩 꺼내 도는 반복문이라고만 보면 됩니다.

돌려는 볼 수 있지만 나오는 순서를 기대하면 안 됩니다. 순서가 중요하면 List 를 같이 쓰거나 정렬해서 써야 합니다.

정리

• Dictionary 는 번호 대신 키로 찾습니다. 꺾쇠 안이 키 타입, 값 타입 순서입니다.
• 키를 해시로 숫자를 만들고 그 숫자로 칸을 정합니다. 결국 번호로 찾는 것은 배열과 같습니다.
• 그래서 몇 개가 들어 있든 찾는 시간이 거의 같습니다. List 에서 훑던 것과 다릅니다.
• 없는 키를 꺼내면 예외입니다. TryGetValue 는 한 번에 확인하고 꺼냅니다.
• 대괄호로 넣으면 덮어쓰고, Add 로 넣으면 중복일 때 터집니다.
• 넣은 순서는 보장되지 않습니다.