[C#] C++의 multimap 컨테이너

C++의 STL에 multimap이라는 컨테이너가 존재합니다. 이 컨테이너는 키(key)와 값(value)의 쌍으로 구성된 요소를 저장하고 있으며 key 값으로 정렬 되어 있습니다. 여기서 중요한 것은 이 키가 유일하지 않다는 점입니다. 즉 중복될 수 있다는 점인데요. 이러한 C++의 multimap의 성질을 갖는 컨터이너가 C#에는 기본적으로 존재하지 않습니다. 해서 이러한 컨터이너를 직접 개발자가 만들어 써야 하는데.. 다행히 C#에서 어렵지 않게 구현할 수 있습니다.

C#에서 제공하는 컨테이너(NET에서는 컬렉션(Collection)이라는 다른 이름을 사용) 중에 List와 SortedDictionary 컬렉션을 조합하여 우리가 원하는 C++의 multimap 컨테이너를 만들 수 있습니다. 아래는 이렇게 구현한 컬렉션으로 클래스 이름을 .NET의 이름에 맞게 MultiSortedDictionary라고 지었습니다.

class MultiSortedDictionary;
{
    private SortedDictionary dic_ = null;

    public MultiSortedDictionary() 
    {
        dic_ = new SortedDictionary();
    }

    public MultiSortedDictionary(IComparer comparer)
    {
        dic_ = new SortedDictionary(comparer);
    }

    public void Add(Key key, Value value)
    {
        List list = null;

        if(dic_.TryGetValue(key, out list))
        {
            list.Add(value);
        }
        else
        {
            list = new List();
            list.Add(value);
            dic_.Add(key, list);
        }
    }

    public bool ContainsKey(Key key)
    {
        return dic_.ContainsKey(key);
    }

    public List this[Key key]
    {
        get
        {
            List list = null;
            if (!dic_.TryGetValue(key, out list))
            {
                list = new List();
                dic_.Add(key, list);
            }

            return list;
        }
    }

    public IEnumerable keys
    {
        get
        {
            return dic_.Keys;
        }
    }
}

MultiSortedDictionary 클래스의 코드가 그리 길지 않습니다. C#은 이미 매우 잘 만들어진 컬렉션 클래스를 가지고 있으므로 이들을 조합하여 쉽게 구현할 수 있었기 때문입니다. 이제 MultiSortedDictionary 클래스를 사용해 보겠습니다.

먼저 요소를 추가합니다. 요소의 키는 정수(int)이고 값(value)은 POINT라는 사용자 정의 구조체로 하겠습니다. 먼저 POINT 타입의 구조체는 아래와 같습니다.

struct POINT
{
    public int x;
    public int y;

    public POINT(int x, int y) 
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    override public string ToString()
    {
        return String.Format("({0:D},{1:D})", x, y);
    }
}

이제 MuiltiSortedDictionary 클래스의 인스턴스를 생성하고 몇가지 요소를 추가하는 코드를 작성해 보면 아래와 같습니다.

static void Main(string[] args)
{
    MultiSortedDictionary msd_ 
        = new MultiSortedDictionary();

    POINT pt1 = new POINT(100, 100);
    POINT pt2 = new POINT(100, 200);
    POINT pt3 = new POINT(100, 300);
    POINT pt4 = new POINT(100, 100);
    POINT pt5 = new POINT(100, 200);
    POINT pt6 = new POINT(100, 300);

    msd_.Add(30, pt6);
    msd_.Add(20, pt4);
    msd_.Add(10, pt1);
    msd_.Add(10, pt3);
    msd_.Add(20, pt5);
    msd_.Add(10, pt2);

실제로 키에 대해 정렬이 되어 있는지를 살펴보기 위해 임의로 요소를 추가할때 키의 순서를 정렬되지 않은 키값 순서로 추가하고 있습니다. 실제로 키 값이 정렬되어 있는지 파악하는 코드는 아래와 같습니다.

IEnumerator iter = msd_.keys.GetEnumerator();
iter.Reset();
Console.Write("key list : ");
while(iter.MoveNext()) 
{
    Console.Write(iter.Current + " ");
}
Console.WriteLine();

실행 결과는 아래와 같습니다.

사용자 삽입 이미지
결과를 보면 요소에 대한 키의 순서가 옳바르게 정렬되어 있다는 것을 알 수 있습니다. 염두할 점은 C++의 경우라면 그 결과가 10 10 10 20 20 30 이라는 점입니다.  이제 이렇게 저장된 요소 중에 키가 10인 요소에 대한 값을 얻는 코드를 살펴보면 아래와 같습니다.

List list = msd_[10];
Console.Write("key 10 [ ");
for(int i=0; i

실행 결과는 아래와 같습니다.

사용자 삽입 이미지

키가 10인 요소에 대한 값이 모두 3개인데, 생각했던 올바른 결과가 나온 것을 확인할 수 있습니다. C#에서 .NET을 살펴보면 볼수록 참으로 체계적이고 멋진 언어 그리고 프레임워크라고 생각됩니다.

[C#] 동적 Bitmap 생성

.NET에서 C# 코드로 비트맵을 생성하고 생성한 이 비트맵에 원하는 그래픽 요소를 그린 후 스트림에 전송하는 방법에 대한 정리입니다. 매우 간단한 내용이지만 그래픽에 대해 관심이 많은 개발자로써 천천히 정리해 봤습니다.

int w = 100;
int h = 100;

Image img = new Bitmap(w, h);
Graphics grp = Graphics.FromImage(img);

위의 코드는 100×100 크기의 비트맵 이미지를 생성하고 이 이미지에 그래픽 요소를 그리기 위한 Graphics 클래스의 인스턴스와 바인딩 합니다. 이제 Graphics 클래스의 인스턴스 변수인 grp를 이용해 우리가 원하는 그래픽 요소를 그릴 수 있습니다. 아래는 간단하게 선을 그리고 파일로 저장하는 코드입니다.

grp.DrawLine(Pens.Aqua, 10, 10, 90, 90);
img.Save("d:/a.bmp");

저장된 파일은 아래와 같습니다.

그림을 살펴보면.. 그래픽 객체로 직접 선을 그린 픽셀을 제외하고 나머지 픽셀들은 모두 투명이라는 것을 알 수 있습니다. 그리고 아래의 코드는 비트맵 이미지를 구성하는 픽셀 하나 하나에 대한 색상 정보를 가져올 수 있는 힌트를 제공하는 코드입니다.

Bitmap bmp = img as Bitmap;
Color clr = bmp.GetPixel(10, 10);
MessageBox.Show(clr.ToString());

MessageBox를 통해 Color타입의 clr을 toString 매서드를 통해 얻은 값은 아래 그림과 같습니다. 자바와 같이 C# 역시 모든 객체에 대해 toString() 매서드를 제공하여 자신에 대한 정보를 사용자가 읽어 파악할 수 있는 문자열 형태의 값을 제공하고 있습니다.

사용자 삽입 이미지
끝으로 픽셀값을 Color 타입으로 가져오고 있습니다. Color는 퍼포먼스를 위해서 클래스가 이난 구조체 타입으로 선언되어 있습니다.