파이썬 딕셔너리 키 정렬 방법

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Python 딕셔너리 정렬하기: 키, 값 및 그 이상

Python에서 딕셔너리의 키-값 쌍을 정렬하고 싶다면 어떻게 해야 할까요? 아마도 sorted() 함수에 딕셔너리를 전달해봤지만 예상한 결과를 얻지 못한 적이 있을 것입니다. 이 튜토리얼에서는 Python에서 딕셔너리를 정렬하는 모든 것을 알려드립니다.

이 튜토리얼에서 다음을 알게 될 것입니다:

sorted() 함수를 사용하는 방법을 복습합니다.
딕셔너리 뷰(view) 를 얻고 반복할 수 있는 방법을 배웁니다.
딕셔너리가 정렬 중에 리스트로 변환되는 방법을 이해합니다.
값, 키 또는 중첩된 속성별로 딕셔너리를 정렬하기 위해 정렬 키(sort key) 를 지정하는 방법을 배웁니다.
딕셔너리 컴프리헨션(comprehension) 및 dict() 생성자(constructor) 를 사용하여 딕셔너리를 다시 구성하는 방법을 검토합니다.
키-값 데이터에 대한 대체 데이터 구조(data structure) 를 고려합니다.

이 과정에서 코드를 타이밍하고 다양한 방법으로 키-값 데이터를 정렬하는 비교 결과를 얻기 위해 timeit 모듈도 사용합니다. 또한, 정렬된 딕셔너리가 실제로 가장 적절한 선택인지 여부도 고려합니다. 왜냐하면 정렬된 딕셔너리는 특히 흔한 패턴은 아니기 때문입니다.

이 튜토리얼에서 최대한 많이의 딕셔너리, 리스트, 튜플, 함수 등에 대한 지식이 필요합니다. 이러한 지식이 있다면 튜토리얼을 마칠 때까지 딕셔너리를 정렬할 수 있을 것입니다. 또한 람다(lambda) 함수와 같은 고차 함수(higher-order functions)에 대한 이해도가 있으면 도움이 됩니다.

처음으로, 딕셔너리를 정렬하기 전에 기반 지식을 배워봅시다.

Python에서 딕셔너리의 순서 재발견하기

정렬된 딕셔너리를 데이터 구조로 유지하려면 Python 3.6에서 도입된 collections.OrderedDict 클래스를 사용하면 됩니다. 그러나 여기에서는 sorted() 함수를 사용하여 딕셔너리를 정렬하는 방법을 알아보겠습니다.

Sorted() 함수 사용하기

Python의 sorted() 함수는 반복 가능한(iterable) 객체를 정렬된 리스트로 반환합니다. 이 때, 원본 객체를 바꾸지 않고 새로운 정렬된 리스트를 생성합니다. 딕셔너리도 반복 가능한(iterable) 객체로 간주되므로 sorted() 함수를 사용하여 딕셔너리의 키-값 쌍을 정렬할 수 있습니다.

>>> my_dict = {"c": 3, "a": 1, "b": 2}
>>> sorted(my_dict.items())
[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]

sorted() 함수에 딕셔너리의 items() 메서드를 사용하여 키-값 쌍의 목록을 생성합니다. 그리고 sorted() 함수가 반환한 정렬된 리스트를 출력합니다. 위의 예제에서는 키-값 쌍들이 알파벳 순으로 정렬되었습니다.

정렬된 리스트를 딕셔너리로 다시 변환하고 싶을 때는 dict() 생성자를 사용하면 됩니다.

>>> sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items()))
>>> sorted_dict
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

키-값 쌍을 정렬하는 것만으로는 원래의 딕셔너리가 변경되지 않습니다. 딕셔너리를 정렬하려면 정렬된 키-값 쌍을 dict() 생성자로 다시 딕셔너리로 변환해야 합니다.

딕셔너리를 키로 정렬하기 위해 어떻게 할까요? 키를 정렬하려면 key 매개변수를 사용하여 sorted() 함수에 정렬 순서를 제공해야 합니다. key 매개변수에는 키를 반환하는 함수를 전달해야 합니다.

>>> sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items(), key=lambda x: x[0]))
>>> sorted_dict
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

여기서는 람다 함수를 사용하여 키를 추출하고 정렬하는 순서를 지정하는 것을 볼 수 있습니다. 위의 예제에서는 알파벳 순으로 키가 정렬되었습니다.

딕셔너리의 값으로 정렬하려면 key 매개변수를 수정해야 합니다.

>>> sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items(), key=lambda x: x[1]))
>>> sorted_dict
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

여기서는 람다 함수를 사용하여 값을 추출하고 정렬하는 순서를 지정하는 것을 볼 수 있습니다. 위의 예제에서는 값을 기준으로 딕셔너리가 정렬되었습니다.

딕셔너리를 값으로 정렬하는 것이 일반적인 경우에는 itemgetter() 함수를 사용하는 것이 더 효율적일 수 있습니다.

itemgetter() 함수를 사용하여 정렬 성능 평가하기

itemgetter() 함수는 key 매개변수에 대한 고급 대안입니다. 이 함수는 여러 키에 대한 정렬을 처리할 수 있으며 정렬 성능을 향상시킬 수 있습니다. itemgetter() 함수는 operator 모듈에서 제공되며 키에 대한 접근자를 생성하는 데 사용됩니다.

>>> from operator import itemgetter
>>> sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items(), key=itemgetter(1)))
>>> sorted_dict
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

여기서는 itemgetter() 함수를 사용하여 정렬하려는 키를 추출하는 데 사용되는 함수를 생성합니다. 위의 예제에서는 값을 기준으로 딕셔너리가 정렬되었습니다.

딕셔너리를 키와 값으로 모두 정렬하려면 다음과 같이 itemgetter() 함수를 사용할 수 있습니다.

>>> sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items(), key=itemgetter(0, 1)))
>>> sorted_dict
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

위의 예제에서는 itemgetter() 함수를 사용하여 키와 값을 추출하고 키 및 값에 대한 정렬 순서를 지정하는 것을 볼 수 있습니다.

딕셔너리의 키 또는 값을 선택하는 것 외에도 중첩된 값을 선택할 수도 있습니다.

중첩된 값을 정렬 키와 함께 선택하기

딕셔너리에는 중첩된 값을 가진 키-값 쌍도 포함될 수 있습니다. 이러한 경우 딕셔너리를 키 또는 값을 기준으로 정렬하는 대신에 특정 중첩된 값을 정렬 키로 선택할 수 있습니다.

>>> my_dict = {"c": {"value": 3}, "a": {"value": 1}, "b": {"value": 2}}
>>> sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items(), key=lambda x: x[1]["value"]))
>>> sorted_dict
{'a': {'value': 1}, 'b': {'value': 2}, 'c': {'value': 3}}

위의 예제에서는 중첩된 "value" 키의 값을 추출하여 정렬 키로 사용하는 람다 함수를 지정하였습니다. 값이 작은 순서대로 딕셔너리가 정렬되었습니다.

중첩된 값을 정렬 키로 사용하는 것 외에도 딕셔너리를 중첩된 딕셔너리로 다시 변환해야 하는 경우에도 dict() 생성자를 사용합니다.

>>> sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items(), key=lambda x: x[1]["value"]))
>>> sorted_dict = {k: v for k, v in sorted_dict.items()}
>>> sorted_dict
{'a': {'value': 1}, 'b': {'value': 2}, 'c': {'value': 3}}

딕셔너리를 정렬하는 방법에 대한 자세한 내용은 위의 예제 코드를 참조하세요.

전략적이고 성능 문제 고려하기

프로젝트에서 딕셔너리를 정렬해야 하는 경우 성능과 코드 유지 관리의 측면을 고려해야 합니다. 딕셔너리를 정렬하는 것이 여러 가지 방법이 있지만 항상 성능상의 트레이드오프가 존재합니다.

딕셔너리를 정렬하기 전에 다음과 같은 질문을 고려해야 합니다:

정렬된 딕셔너리가 필요한가요?
정렬된 키가 필요한가요? 값이 필요한가요? 또는 둘 다 필요한가요?
정렬에 어떤 기준이 필요한가요? 선택된 기준이 있는가요?
성능이 중요한가요? 정렬 시간과 메모리 사용량을 고려해야 할까요?

이러한 질문에 대답하는 것은 어떤 방식으로 딕셔너리를 정렬해야 하는지 결정하는 데 도움이 됩니다.

딕셔너리를 정렬하려면 특수한 방법을 사용할 수도 있습니다. sorted() 함수 대신 특수한 getter 함수나 itemgetter() 함수를 사용하여 성능을 향상시키고 가독성을 높일 수 있습니다. 이러한 함수를 사용하면 코드를 변경하지 않고 정렬 기준을 변경할 수 있으므로 유지 관리가 쉬워집니다.

딕셔너리를 정렬하는 다른 방법은 다른 데이터 구조를 사용하는 것입니다. 정렬된 딕셔너리가 필요한 경우 collections.OrderedDict 클래스를 사용할 수 있습니다. 그러나 정렬된 딕셔너리 패턴은 흔치 않기 때문에 이를 사용하기 전에 성능 문제를 고려해야 합니다.

딕셔너리를 정렬하는 것 외에도 다양한 데이터 구조를 검토할 수 있습니다. 예를 들어, 데이터의 키-값 쌍이 매우 큰 경우에는 Pandas 라이브러리의 DataFrame을 사용하는 것이 더 효과적일 수 있습니다. 데이터가 크고 정렬이 빈번하게 발생하는 경우 성능이 향상될 수 있는 특수한 데이터 구조를 사용하는 것이 좋습니다.

결론

Python에서는 sorted() 함수를 사용하여 딕셔너리를 정렬할 수 있습니다. sorted() 함수에 key 매개변수를 사용하여 정렬 순서를 지정하고, itemgetter() 함수를 사용하여 성능을 향상시킬 수도 있습니다. 또한 timeit 모듈을 사용하여 코드를 타이밍하여 정렬 방법을 비교하고, 딕셔너리를 다시 구성하기 위해 dict() 생성자나 딕셔너리 컴프리헨션을 사용할 수 있습니다.

딕셔너리를 정렬하는 것은 적절한 선택이 아닐 수도 있으므로 프로젝트의 요구사항과 성능을 고려해야 합니다. 성능이 중요한 경우 다른 데이터 구조를 사용하는 것이 좋을 수 있습니다. 이러한 고려 사항에 따라 당신은 최선의 방법을 선택할 수 있을 것입니다.