[Python] collections.abc

2023.10.06 - [Pages] - [Python] Collections

collections.abc 와 Python의 DataStructure.

Python의 Data structure는
실제적으로 collections.abc 라는 abstract base class (abc) mechanism를 통한 hierarchy로 구성된다: type은 module임.

• 일반적으로 list, tuple, set, dict 를 각각 익히는 경우가 입문용 Python책에서 일반적이지만,
• OOP의 관점에서 살펴보기 위해서는 collections.abc module에서 정의된 다양한 abstract classes의 hierarcy를 이해해야 한다.

Python's built-in collection types (or container types) 들은

• 자료구조 타입의 class가 가져야 하는 기능들을 추상화한
• collections.abc 모듈의 다양한 abstract base class를 상속하고
• 여기에 고유의 기능을 포함하여 implementation하는 형식으로 구성된다.

참고로,

abstract class란

인스턴스화할 수 없는 클래스로, 반드시 subclass(하위 클래스)에서 구현해야 하는 abstract method를 가지고 있음.

보통 이를 통해 코드의 일관성과 재사용성을 위해 사용됨:

Python에서는 abc.ABC 클래스를 상속하여 만들어지며, @abstractmethod 데코레이터를 와 @property 등을 통해 abstract method와 abstract property등을 구현함.

---

collections.abc 의 hierarchy

이를 PlantUML을 이용하여 UML (Unified Modeling Language)로 그린 자료가 있어서 첨부한다.
원본은 Sangmoon Oh님의 Just a class diagram for Python 3 collections abstract base classes 임.

위의 UML에서 기호는 다음과 같다.

• 노란색 마름모
  • UML에서 protected에 해당하며,
  • Python에서 special methods들을 나타낸다
  • 참고로 protected는 자식 클래스와 본인은 접근가능하지만, 외부에서는 접근하지 않도록 처리하는 것이나
  • Python에서는 protected와 같은 접근지시자를 직접적으로 구현할 수 없음
• 이탤릭체
  • abstract method를 의미하며,
  • 해당하는 method를 가지고 있는 abstract class를 상속한 경우 이를 꼭 구현해야만 실제로 사용되는 class임.
  • abstract method를 가지고 있는 경우, 여전히 abstract class임.
• 녹색원
  • public 접근지시자를 의미함.
  • 외부에서도 접근할 수 있는 method임을 의미하며,
  • Python에서의 대부분의 일반적인 (instance) method가 이에 해당함

---

대표적인 Classes

Container

__contins__(x) : 포함 여부를 구분할 수 있는 메서드를 가진 abstract class.

---

Sized

__len__() : 자신이 포함하고 있는 item의 수를 반환하는 메서드를 가진 abstract class.

---

Iterable **

__iter__() : Iterator를 반환하는 메서드를 가진 abstract class로 자신이 가진 item을 순회(iteartion)을 할 수 있음을 추상화.

---

Collection **

Container, Sized, Iterable을 모두 상속한 abstract class
Python에서 가장 많이 사용되는

1. Sequence(list and tuple, bytes and bytesarray),

2. Set(set과 frozenset) 및

3. Mapping (dict) 가

모두 이를 상속하고 있음.

---

Sequence **

정수(int)를 index 로 하여 item이 위치한 위치를 통해 접근(__getitem__(idx))이 가능한 type을 위한 abstract class.
이는 item의 순서가 의미를 가짐을 의미함.

• mutable 로는 list 와 bytesarray
• immutalbe 로는 tuple 와 bytes

---

Set **

수학에서의 집합을 추상화한 것으로 자신의 item 인지 여부를 판별할 수 있으며, item간에 순서가 없는 abstract class.

• mutable 로는 set
• immutable 로는 frozenset

---

Mapping **

순서에 해당하는 index 대신에 key를 사용하여 각 item에 접근하는 Collection (abstract class).
key-value 쌍을 item으로 가짐.

• mutable 로는 dict

---

같이 읽어보면 좋은 자료들

2023.10.06 - [Pages] - [Python] Collections

[Python] Collections

 

https://dsaint31.tistory.com/501

[Python] Iterable and Iterator, plus Generator

https://dsaint31.tistory.com/569

[Math] Sequence (수열) and Series (급수)

https://dsaint31.tistory.com/679

[Math] Class: set and proper class (클래스와 집합)

---