목차
1. __eq__ 연산자와 is
python에서 __eq__ 연산자는 == 연산자를 오버로딩(Overloading)하는 방법이다.
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class SomeClass:
...
def __eq__(self, other): #매개변수 재정의에 따른 오버로딩
# return True if this object
# is equal to other and False
# otherwise.
...
만약, 사용자 지정 클래스에서 __eq__ 메서드를 구현하지 않는다면 해당 클래스에서 생성된 객체는 is 연산자와 == 연산자가 동일하게 동작한다. 즉, 객체가 동일한지 확인만 하고 클래스의 속성은 신경쓰지 않는다.
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class MyClass:
def __init__(self, a, b):
self.a = a
self.b = b
a = MyClass(5,10)
b = MyClass(5,10)
assert a != b #True
assert a is not b #True
# __eq__ 메서드 구현
class MyCustomClass:
def __init__(self, a, b):
self.a = a
self.b = b
def __eq__(self, other):
return self.a == other.a and self.b == other.b
a = MyCustomClass(5,10)
b = MyCustomClass(5,10)
assert a == b #True
assert a is not b #True
2. __hash__ 연산자
Python의 hash() 함수는 built-in 함수이며 개체에 해시 값이 있는 경우 해당 개체의 해시 값을 반환한다. 이 때, 해시 값은 딕셔너리(dict)를 보면서 빠르게 키를 비교하는 데 사용되는 정수이다.
Python의 딕셔너리(dictionary)는 hash map 이며, set 또는 frozenset도 이 hash map을 사용하여 구현된다. Python에서 __hash__ 함수는 set과 dict에서 Key를 해싱하기 위한 해시함수로 사용되고 있으며, __eq__와 마찬가지로 클래스에 추가할 수 있는 메서드이다.
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class Example:
def __init__(self, a):
self.a = a
def __hash__(self):
return self.a
ex = Example(3)
hash(ex) #3
hash() 함수의 속성
hash()를 사용하여 해시된 개체는 되돌릴 수 없다(단방향성).hash()는 불변 객체에 대해서만 해시 값을 반환하므로 가변/불변 객체를 확인하는 지표로 사용할 수 있다.- 가변(mutable) 객체: list, set, dict
- 불변(immutable) 객체: int, float, bool, tuple, string, unicode
- 두 객체가 같다면(
__eq__가 True 라면) 동일한__hash__값을 가져야 한다(그러나 반대의 경우는 반드시 참은 아니다) __hash__를 정의하지 않고__eq__만 정의한다면, 해당 개체는 해시화 할 수 없다.__eq__메서드가 가변/변경 가능한 속성을 사용하는 경우__hash__메서드를 정의해서는 안된다.
아래와 같은 상수 값을 가지는 해시는 해시 테이블에 단일 버킷만 존재하여 충돌을 야기한다. 즉, 일정한 해시를 사용하면 단일 버킷의 항목이 반복되고 일치 항목이 발견될 때 까지 속성 값을 비교해야 하기 때문에 해시 테이블의 데이터 삽입 시간 복잡도는 O(n^2)이 된다.
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class Example:
def __init__(self, a):
self.a = a
def __eq__(self, other):
return self.a == other.a
def __hash__(self):
return 1
a = Example(1)
b = Example(2)
obj = { a: 10, b: 20 }
# It works:
print(obj[Example(1)])
# => 10
print(obj[Example(2)])
# => 20
위 상황을 해시 테이블로 도식화 해보면 아래와 같이 나타날 것이다. 즉, 상수 값을 가지고 있는 해시 테이블의 경우 인덱스 값이 동일하기 때문에 __eq__ 메서드를 활용하여 속성 값이 일치하는지 모두 확인해야 한다.
| hash value | Actual value |
|---|---|
| 1 | [a, b] |
| 2 | NULL |
| 3 | NULL |
hash() 함수에 대해 간략하게 작성하려고 했는데, 막상 자료를 찾다보니 자료구조에 대한 부족함을 많이 느꼈다. 따라서, 다음 포스팅에서는 이번 글을 쓸 때에 잘 이해가 되지 않았던 해시 테이블에 대해서 작성하도록 하겠다 !
Reference
Understanding Hashing and Equality in Python with hash and eq
python hash
hash 테이블 동작 원리