파이썬과 자료구조(배열)

이승혜·2021년 3월 11일
배열자료구조파이썬
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파이썬과 자료구조

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📒 배열(Array)

  • 같은 타입의 변수들로 이루어진 유한 집합
  • 배열을 구성하는 각각의 값을 배열 요소(element)라고 하며, 배열에서의 위치를 가리키는 숫자는 인덱스(index)라고 함
  • 파이썬에서는 리스트 타입이 배열 기능을 제공
  • 같은 종류의 데이터를 효율적으로 관리해야 하는 경우에 사용
  • 같은 종류의 데이터를 순차적으로 저장

✅ 배열의 장단점

  • 장점
    • 빠른 접근이 가능
  • 단점
    • 미리 최대 길이를 지정해야 함
    • 추가/삭제가 쉽지 않음

✅ 파이썬과 배열

1차원 배열

# 1차원 배열 : 리스트로 구현 시

data = [1,2,3,4,5,6,7,8]
print(data) # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

2차원 배열

# 2차원 배열 : 리스트로 구현 시

data = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]

print(data) # [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

print(data[0]) # [1, 2, 3]
print(data[1]) # [4, 5, 6]
print(data[2]) # [7, 8, 9]

print(data[0][0]) # 1
print(data[0][1]) # 2
print(data[0][2]) # 3

✅ 파이썬 배열 연산자

  • A.append(obj)
    배열 맨 뒤 원소로 obj를 추가
    None Type
  • A+B
    배열 A와 B를 연결하여 새로운 배열을 리턴
    단, A와 B가 동일한 list 또는 tuple 타입이어야 함
    += 연산자도 사용 가능
  • A*i
    배열 A를 i 회 반복하여 새로운 배열을 리턴
  • A.extend(list)
    list로 입력한 리스트를 배열 맨 뒤에 붙임
    파라미터는 리스트만 허용
    None Type
  • A.insert(index,obj)
    index로 지정한 위치에 새로운 원소 obj를 삽입
    None Type
  • del A[index]
    index로 지정한 위치의 원소를 삭제하고 나머지를 좌측으로 이동
    del A[i:j]와 같이 범위를 지정해서 삭제할 수 있음
  • A.pop(index)
    index로 지정한 위치의 원소를 삭제하며 리턴하고, 나머지를 좌측으로 이동
A = [1,2,3]
B = [9,8,7]

print(A+B) # [1, 2, 3, 9, 8, 7]
print(A*3) # [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
print(A.pop(0)) # 1

A.append(15) # None Type
print(A) # [2, 3, 15]

A.extend([4,5,6]) # None Type
print(A) # [2, 3, 15, 4, 5, 6]

A.insert(3, 300) # None Type
print(A) # [2, 3, 15, 300, 4, 5, 6]

None Type? => 값이 존재하지 않음(None Object)을 나타내는 Type. 즉, 배열 자체에 연산을 수행하지만 리턴 값이 없는 함수를 말함

  • A.remove(obj)
    배열에서 obj로 지정한 내용과 동일한 첫 항목을 찾아 삭제
    None Type
  • A.reverse()
    배열의 순서를 뒤집음
    A = A[::-1]와 동일한 효과
    None Type
  • A.sort()
    배열을 오름차순으로 정렬
    내림차순 정렬은 sort(reverse=True)로 수행
    None Type
  • A.index(obj)
    배열에서 obj로 지정한 내용과 동일한 첫 항목을 찾아 그 인덱스를 리턴
    찾지 못하면 오류 출력
  • A.count(obj)
    배열에서 obj로 지정한 내용과 동일한 항목을 찾아 그 개수를 리턴
  • len(A)
    배열의 항목 개수 리턴
  • range(i,j)
    i부터 j까지의 정수 등을 list 타입으로 리턴
    range(j)는 range(0,j)의 의미로 사용
  • A[i:j:k]
    배열의 i 위치부터 j 위치까지 k 만큼씩 움직이며 각 원소를 추출하여 새로운 배열을 리턴
    k가 음수면 역방향 진행을 의미
  • ".join(A)
    배열 A의 모든 원소를 하나의 스트링으로 합쳐서 리턴
    모든 원소가 스트링일 때만 가능하고 다른 타입이 섞여있으면 오류 발생
    join 앞의 스트링이 연결자 역할을 함
A = [1,2,3,0,3,4,7,5,5,10]

print(A.index(10)) # 9
print(A.count(5)) # 2
print(len(A)) # 10
print(A[0:9:2]) # [1, 3, 3, 7, 5]

A.remove(2)
print(A) # [1, 3, 0, 3, 4, 7, 5, 5, 10]
A.reverse()
print(A) # [10, 5, 5, 7, 4, 3, 0, 3, 1]
A.sort()
print(A) # [0, 1, 3, 3, 4, 5, 5, 7, 10]
  • a.split('sep')
    스트링 a를 sep 기준으로 분리한 리스트를 리턴
    None Type
  • list(a), tuple(a)
    스트링 a에 있는 모든 문자를 분리한 list 또는 tuple을 리턴
    list(), tuple()는 빈 배열 리턴
  • obj in A
    obj로 지정한 항목이 배열에 존재하면 True 리턴
  • sum(A)
    배열 A의 모든 항목을 더한 결과를 리턴
    단, 모든 항목이 숫자 항목이어야 함
  • max(A), min(A)
    배열 중에서 가장 큰, 가장 작은 항목을 리턴
  • all(A)
    배열 내 모든 원소가 True이면 True리턴
  • any(A)
    배열 A가 빈 배열이 아니면 True
  • divmod(a,b)
    a를 b로 나눈 몫과 나머지로 구성된 tuple을 리턴
a = "Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit"
A = [0, 1,3,4,5,2,4,3]

print(a.split(" ")) # ['Lorem', 'ipsum', 'dolor', 'sit', 'amet,', 'consectetur', 'adipiscing', 'elit']
print(list(a)) # ['L', 'o', 'r', 'e', 'm', ...  , 'g', ' ', 'e', 'l', 'i', 't']
print(5 in A) # True
print(sum(A)) # 22
print(max(A)) # 5
print(min(A)) # 1
print(all(A)) # False
print(any(A)) # True
print(divmod(20,3)) # (6, 2)

✅ 파이썬 리스트 시간 복잡도



출처 : https://debugdaldal.tistory.com/158

✅ 파이썬 배열을 이용한 프로그래밍 연습

빈도수 출력하기

# 다음 단어 더미 데이터셋에서 's'가 몇 번 나왔는지 빈도수 출력

dataset = ['Lorem', 'ipsum', 'dolor', 'sit', 'amet,', 'consectetur', 
'adipiscing', 'elit.', 'Sed', 'pretium', 'vestibulum', 'massa,', 
'ac', 'pharetra', 'nisi', 'egestas', 'at.', 'Ut', 'et', 'est', 
'interdum,', 'porttitor', 'metus', 'sit', 'amet,', 'maximus', 
'enim.', 'Fusce', 'egestas', 'eros', 'blandit', 'convallis', 
'ultrices.', 'Nulla', 'purus', 'lorem,', 'porttitor', 'id', 'auctor', 
'id,', 'vestibulum', 'ut', 'metus.', 'Morbi', 'blandit', 'ultricies', 
'elit', 'vel', 'fringilla.', 'Proin', 'imperdiet', 'vestibulum', 
'sem,', 'id', 'vehicula', 'lorem', 'consectetur', 'sit', 'amet.', 
'Ut', 'vitae', 'mauris', 'a', 'urna', 'tempus', 'imperdiet', 
'elementum', 'ullamcorper', 'metus.', 'Praesent', 'non', 'mi', 'augue.', 
'Curabitur', 'sed', 'venenatis', 'nibh,', 'vitae', 'dapibus', 'sem.']

# 's'의 빈도수를 나타내는 s_count
s_count = 0
# 반복가능한 객체(iterable 객체)의 element(data)를 반복문을 통해 리턴
for data in dataset:
    # 각 element(data)의 길이만큼 반복문 실행
    for index in range(len(data)):
        # 스펠링을 하나씩 비교하며, 's'와 일치하면 s_count 1 증가
        if data[index] == 's':
            s_count += 1

print(s_count) # 36

반복 가능한 객체(iterable)는 list, dictionary, set, string, tuple, range 등이 있다

가장 긴 단어 출력하기

# 공백을 포함한 한 문장을 입력받아서 가장 긴 단어를 출력
# 가장 긴 단어가 여러 개인 경우 모두 출력
# 이 문제에서의 단어란? 공백으로 분리하는 문자열

sentence = "Aliquam accumsan sollicitudin massa non vehicula nibh."
# 문장을 공백을 기준으로 나누어 배열에 넣어준다
arr = sentence.split(" ")
print(arr) # ['Aliquam', 'accumsan', 'sollicitudin', 'massa', 'non', 'vehicula', 'nibh.']

# 단어의 최대 길이를 0으로 초기화 시켜줌
maxLen = 0
result = []

# arr에 있는 모든 data를 반복
for data in arr:
    # 만약 현재 단어의 길이가 maxLen보다 크다면
    if(len(data) > maxLen):
        # maxLen을 현재 단어 길이로 바꿔줌
        maxLen = len(data)

print(maxLen) # 12

# 자료형 크기의 range를 이용하면 index로 접근할 수 있음
for index in range(len(arr)):
    # arr에서 index번째 단어 길이가 maxLen과 같다면
    if(len(arr[index]) == maxLen):
        # result에 현재 단어(arr[index])를 추가시켜준다
        result.append(arr[index])

print(result) # ['sollicitudin']

append는 리스트 맨 마지막에 x 를 추가하는 함수
insert는 a 번째 위치에 b를 삽입하는 함수

입력값 1로 만드는 과정 출력하기

# 정수를 입력으로 받아,
# 짝수이면 2 로 나누고 , 홀수이면 3배 해서 1 을 더함
# 1이 될 때 까지의 과정을 반복한 배열을 출력하는 프로그램 작성

num = 30 # num에 30이라는 숫자를 넣어준다
arr = [] # 1이 될 때 까지의 과정을 arr에 넣을 것

arr.append(num) # 처음 num을 arr에 append 해 준다

print(arr) # [30]

# num가 1이 될 때 까지 반복
while (num != 1):
    # num가 짝수이면
    if(num % 2 == 0):
        # num를 2로 나누고
        num = num / 2
        # num를 arr에 넣어준다 
        arr.append(int(num))
    # num가 홀수이면
    elif(num % 2 != 0):
        # num를 3배한 후, 1을 더하고    
        num = num * 3 + 1
        # num를 arr에 넣어준다
        arr.append(int(num))

print(arr) # [30, 15, 46, 23, 70, 35, 106, 53, 160, 80, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1]

int()를 이용해서 숫자나 문자열을 정수형 (Integer)으로 변환할 수 있음

배열에서 중복 값 찾기

# 숫자 배열문제
# 숫자들의 배열이 주어짐 이 배열은 길이 n을 가지며, 1부터 n-1까지의 숫자로 이루어져있음
# 모든 숫자가 배열에 단 한번씩만 나타남, 딱 하나의 수가 배열에 두번 등장 
# 중복되는 숫자를 찾아내기

arr = [1,5,2,4,5,6,3]
# sort()함수를 통해 숫자의 배열을 정렬해 줌
arr.sort()
print(arr) # [1, 2, 3, 4, 5, 5, 6]

# 배열을 순차적으로 반복
for i in range(len(arr) -1):
    # 현재값과 다음값이 같다면 리턴
    if(arr[i] == arr[i+1]):
        return arr[i] # 5

👩‍💻 참고 링크

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