Apple이 새로 공개한 오픈소스 Swift 컬렉션 패키지!

안녕하세요 noah입니다 :)
오늘은 Swift 컬렉션 패키지에 대해 소개해보려 합니다.

요즘 알고리즘 문제 풀이를 하며 Swift에서 제공하는 여러 자료구조에 대해 찾아보던 중

2021년 4월 5일 Apple이 공개한 Swift 컬렉션 패키지를 알게 되었습니다.

Swift의 공식 blog 글에 따르면 이번에 새로 공개한 Swift 컬렉션 패키지에서는 3가지의 범용 데이터 구조인
Array, Set 그리고, Dictionary를 위한 새로운 기능을 제공한다고 합니다.

Deque

Deque은(“deck”이라고 발음합니다.) 마치 Array처럼 동작합니다.

Deque은 Double ended queue의 줄임말로 stack이나 queue처럼

한 방향에서 삽입과 삭제가 일어나는 게 아닌 ‘양방향’에서 삽입과 삭제가 일어나는 구조입니다.

양방향으로 삽입과 삭제가 일어나기 때문에
Array보다 월등히 좋은 성능을 보임을 그래프를 통해 알 수 있습니다.

해당 benchmarks는 2017 iMac Pro에서 실행되었고,
모든 그래프는 log-log scale로 평균 처리 시간을 표시한 것이며
낮을수록 좋습니다.

First-in-First-out queue가 필요할 때 deque을 선택하면 효율적으로 데이터를 처리할 수 있을 것입니다.

deque의 사용법은 다음과 같습니다.

import Collections

var colors: Deque = ["red", "yellow", "blue"]

colors.prepend("green")
colors.append("orange")
// `colors` is now ["green", "red", "yellow", "blue", "orange"]

colors.popFirst() // "green"
colors.popLast() // "orange"
// `colors` is back to ["red", "yellow", "blue"]

앞부분에 item을 삽입/삭제를 할 필요가 없는 상황에서는 Array보다 약간 느리게 작동하므로
모든 Array를 deque로 대체하는 것은 좋지 않을 수 있습니다.

OrderedSet

OrderedSet은 강력한 Array와 Set의 hybrid입니다.

원래 Set은 순서를 가지지 않으며, 중복 없이 한 번만 저장되어야 하는 데이터들을 다룰 때
Array 대신 사용했던 자료형입니다.

Hashable 프로토콜을 준수하는 타입은 Set의 element type이 될 수 있습니다.
(Hash 연산하는 방법을 제공해야 합니다.)

Swift에서 제공하는 모든 기본 type은 기본적으로 Hash 연산을 할 수 있습니다.

OrderedSet을 이용하면 순서를 가지는 정렬 된 Set을 만들 수 있습니다.

역시 Set과 마찬가지로 중복되는 element는 제거됩니다.

사용법은 다음과 같습니다.

import Collections

let buildingMaterials: OrderedSet = ["straw", "sticks", "bricks"]

for i in 0 ..< buildingMaterials.count {
  print("Little piggie #\(i) built a house of \(buildingMaterials[i])")
}
// Little piggie #0 built a house of straw
// Little piggie #1 built a house of sticks
// Little piggie #2 built a house of bricks

기존의 Set은 원래 순서가 없지만, Set의 sort()를 사용하면 정렬된 결과를 반환받을 수 있었습니다.

하지만 집합 자체에 순서가 부여되는 것이 아니었기 때문에 이 부분에서

기존의 Set과 다른 의미를 가지는 것 같습니다.

OrderedDictionary

원래 우리가 기존에 사용하던 Dictionary 역시 순서를 가지지 않았습니다.

OrdredDictionary는 요소의 순서가 중요하거나,

컬렉션 내의 다양한 위치에서 요소에 효율적으로 접근 해야 하는 경우에 유용하게 쓰입니다.

기존의 Dictionary와 마찬가지로 Hashable 프로토콜을 준수하는 타입은

OrdredDictionary의 Key가 될 수 있습니다.

사용법은 다음과 같습니다.

import Collections

let responses: OrderedDictionary = [
  200: "OK",
  403: "Forbidden",
  404: "Not Found",
]

responses[200] // "OK"
responses[500] = "Internal Server Error"

for (code, phrase) in responses {
  print("\(code) (\(phrase))")
}
// 200 (OK)
// 403 (Forbidden)
// 404 (Not Found)
// 500 (Internal Server Error)

OrderedDictionary는 정수형 index를 사용하며 첫 번째 요소는 항상 0으로 시작합니다.

key-base와 index-base의 모호성을 피하고자 key-value pair에 대한 random-access를 지원합니다.

responses[0] // nil (key-based subscript)
responses.elements[0] // (200, "OK") (index-based subscript)

아…

이 좋은 패키지는 Swift에 내장되어있는 것이 아닌,

Swift Package Manager를 통해 설치한 다음 import를 하는 과정을 거쳐야 하므로

알고리즘 테스트에서는 사용하지 못할 것 같습니다🥺🥺

Swift에 내장되는 날을 기다리며..🥳

여기까지 2021년 4월 5일 Apple이 공개한 Swift 컬렉션 패키지에 대해 간략하게 알아보았습니다!

혹시 제가 잘못 알고 있는 부분이 있거나, 오타 혹은 궁금한 점 있으시면 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다!!😎

참고

• Introducing Swift Collections