STL 맵 클래스의 활용 : 영어 단어장

STL 맵 클래스의 활용 : 영어 단어장

표준 템플릿 라이브러리는 맵 클래스를 제공한다. 맵은 탐색을 위한 자료구조로 지금까지 맵을 구현할 수 있는 다양한 방법을 공부했다. 우리는 STL 의 맵이 어떤 방법으로 구현되었는지는 관심을 갖지 않는다. 그리고 탐색을 수행하는 자료의 특성에 따라 효율적으로 구현하는 방법이 달라질 수 있다. 이 절에서는 STL의 맵을 사용하기 위해서는 해싱이나 이진 탐색 트리를 고려할 필요 없이 다음과 같이 헤더파일을 포함시키는 것만으로 충분하다.

#include <map>

using namespace std;

맵에서는 기본적로 키(key) 와 값(value)이 정의되어야 한다. STL의 맵에서도 마찬가지로, 키를 위한 자료형과 값을 위한 자료형을 정해야 한다. 우리는 영어 단어장을 만들 것이므로 다음과 같이 자료형을 정한다.

• 키(key) : 영어 단어 -> string 객체
• 값(value) : 영어 단어에 대한 나만의 의미 -> string 객체

문자열 저장을 위해 string 클래스를 사용한 것에 유의하라. string 클래스는 문자열을 나타내기 위해 제공하는 클래스로 문자열의 저장과 처리에 필요한 속성과 연산들을 가지고 있는데, 문자열을 char 형 배열을 사용할 때 발생하는 여러 가지 문제를 해결하기 위해 제공한다. string 클래스를 사용하기 위해서는 <string> 을 포함하여야 한다.

이제 다음과 같이 영어 단어장을 위한 맵 객체를 생성하자. 맵이 템플릿으로 제공되고 두개의 자료형을 제공한다. 첫 번째 자료형은 키를 위한 것이고 두 번째는 값을 위한 것이다.

map<string, string> myDic;

맵에 자료를 추가하기 위해 insert() 연산을 사용할 수도 있지만 가장 간단한 방법은 인덱스 연산자[ ] 를 사용하는 것이다. 이 방법이 더 간단하고 직관적인데, 다음과 같은 문장을 사용하여 단어 - 의미 쌍을 맵에 추가할 수 있다.

myDic["hello"] = "안녕하세요?";

맵에 들어있는 자료들을 순회하기 위해 STL 의 반복자를 사용한다. STL 에서는 컨테이너의 종류에 관계없이 요소들을 방문하게 하기 위하여 반복자라는 방식을 제공하는데, 반복자는 맵과 같은 컨테이너의 멤버를 가리키는 객체로 기존의 포인터와 비슷한 개념이지만 흔히 일반화된 포인터라고 한다. 다음은 단어장의 레코드에 대한 반복자 객체 p를 선언하는 문장이다.

map<string, string>::iterator p;                    //맵에 대한 반복자

반복자를 사용하여 맵의 첫 번째 요소를 가리킨(begin() 함수 사용) 후에 관련 처리를 하고, 작업이 끝나면 반복자가 다음 요소를 가리키도록 증가시킨다(++p). 반복자가 마지막 요소를 벗어나게 되면(end() 함수 사용) 작업을 끝내면 된다. 다음은 반복자를 이용해 맵에 들어있는 모든 레코드의 위치를 순회하고, 각 단어와 의미를 출력하는 코드이다.

for ((p = myDic.begin(); p != myDic.end(); ++p){

string key = p.first;

string value = p.second;

// cout << key << " = " << value << endl;

printf("%20s = %s\n", key.c_str(), value.c_str());

}

반복자 객체에서 레코드의 각 필드를 추출하는 방법을 알아보자. first와 second란 멤버를 제공하는데, first 는 key 객체이며 second 는 value 객체이다. 우리가 만든 단어장 맵에서 이들은 모두 string 객체이다. 만약 printf() 를 이용해 string 객체를 출력하기 위해서는 string 객체에서 char*형의 포인터를 꺼내야 한다. 이것은 string 클래스에서  c_str( ) 함수를 제공한다. 따라서 위의 코드는 맵의 모든 단어들을 보기 좋게 화면에 출력한다. cout을 이용하여 출력하려면 << 연산자로 string 객체를 바로 출력할 수는 있다. 그러나 이 경우에도 출력을 일정한 형식(줄 맞추기 등) 으로 하려면 꽤 번거로운 코드가 필요하다.

이제 맵에서 탐색을 해보자. 다음과 같은 문장으로 "algorithm"을 탐색키로 레코드를 검색한다. 반환형도 역시 반복자 객체이다.

p = myDic.find("structure");

만약 탐색이 실패하면 앞의 반복문의 종료조건과 같이 p = myDic.end( ) 가 될 것이다. 그렇지 않으면 탐색을 성공한 것이다. 탐색 후 반복자 객체에서 값을 추출하는 부분은 앞의 반복문에서와 같다.

마지막으로 단어를 삭제하자. 완전히 외웟따고 생각하는 단어는 맵에서 제거한다. 삭제는 다음과 같이 두 가지 방법으로 할 수 있다.

myDic.erase("list");                        // 방법 1: 키값으로 직접 삭제

dp = myDic.find("list");                  // 방법 2: 검색 후

myDic.erase(dp);                           // 검색된 해당 위치의 레코드 삭제

STL 의 맵을 사용하는 것은 다른 자료구조들에 비해 약간 복잡하다. 그러나 이 방법을 활용할 수 있으면 STL의 사용에 자신을 가질 수 있다.

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#include <cstdio>

#include <string>

#include <map>

using namespace std;

int main() {

map<string, string> myDic;

map<string, string>::iterator dp; // 맵에 대한 반복자

myDic["hello"] = "안녕하세요?";

myDic["world"] = "아름다운 세상";

myDic["data"] = "데이터";

myDic["structure"] = "구조, 구조체";

myDic["list"] = "리스트";

myDic["Pain past is pleasure"] = "지나간 고통은 즐거음이다";

myDic["Habit is second nature"] = "습관은 제 2의 천성이다";

myDic["No pain no gain"] = "고통 없이는 얻는 것도 없다";

for (dp = myDic.begin(); dp != myDic.end(); ++dp)

printf("%20s = %s\n", dp->first.c_str(), dp->second.c_str());

dp = myDic.find("structure");

if (dp == myDic.end())

printf("검색 실패 : 찾는 단어가 없습니다.\n");

else

printf("검색 성공 : %s ---> %s\n",

dp->first.c_str(), dp->second.c_str());

dp = myDic.find("algorithm");

if (dp == myDic.end())

printf("검색 실패 : 찾는 단어가 없습니다.\n");

myDic.erase("list");

dp = myDic.find("structure");

myDic.erase(dp);

for (dp = myDic.begin(); dp != myDic.end(); ++dp)

printf("%20s = %s\n", dp->first.c_str(), dp->second.c_str());

}