파이썬 Counter, Lambda, Set, Zip

해당 내용은 코딩 테스트 합격자 되기의 저자께서 작성한 코드를 기반으로 작성했습니다.
출처

1. Counter

Counter 라이브러리는 Collections에 포함되어 있으며 iterable 객체의 정보를 한눈에 보여주기 위해 사용한다.

• Counter(iterable): iterable 객체(문자열, 리스트, 튜플 등)를 받아, 각 요소의 빈도수를 계산하여 Counter 객체를 생성한다. 시간 복잡도는 O(n)이며, n=len(lterable)이다.
  
  
• Counter.most_common(num): Counter 객체에서 가장 빈번하게 발생하는 num개의 요소와 그 개수를 리스트로 반환한다. num이 지정되지 않거나 None면 모든 요소를 반환한다. 시간 복잡도는 O(n log n)이며, n은 Counter 객체의 원소 개수다.
  
  
• Counter.elements(): Counter 객체에서 요소들을 횟수에 따라 반복하는 iterator를 반환한다. 시간 복잡도는 O(n), n은 elements의 총 개수다.

아래 코드는 예시를 나타낸다.

from collections import Counter

# 1. Counter(iterable)
iterable_example = 'abracadabra'
counter_obj = Counter(iterable_example)
print(counter_obj)


# 2. Counter.most_common(num)
most_common_elements = counter_obj.most_common(2)
print(most_common_elements)


# 3. Counter.elements()
elements_iterator = counter_obj.elements()
print(list(elements_iterator))


----------------
1 Counter({'a': 5, 'b': 2, 'r': 2, 'c': 1, 'd': 1})
2 [('a', 5), ('b', 2)]
3 ['a', 'a', 'a', 'a', 'a', 'b', 'b', 'r', 'r', 'c', 'd']

---

2. lambda

lambda 일명 람다는 익명 함수를 생성하는 키워드다. 이는 def를 사용해 생성하는 함수와 동일하지만, 이름 없이 정의되며 한 줄로 표현할 수 있다.

기본 구조는 다음과 같다.

lambda arguments : expression

이는 다양한 분야에 활용할 수 있으며, 일회성의 간단한 함수나 다른 함수의 인자로 전달될 수 있다.

• 리스트 정렬: lambda 함수를 사용해 리스트의 각 요소에 대한 정렬 키를 지정할 수 있다.
  
  
• filter()에서 활용: lambda 함수를 사용해 iterable에서 특정 조건을 만족하는 요소만 필터링할 수 있다.
  
  
• map()에서 활용: lambda 함수를 사용해 iterable의 모든 요소에 함수를 적용할 수 있다.
  
  
• reduce()에서 활용: lambda 함수를 사용해 iterable의 모든 요소를 단일 값으로 줄일 수 있다.

다음은 사용 예를 보여주는 코드다.

# 1. 기본적인 lambda 함수:
add = lambda x, y: x + y
print(add(1, 2))  

# 2. 리스트의 sort 메서드에서 key 인자로 사용:
my_list = [(1, 2), (3, 1), (5, 0), (4, 5)]
my_list.sort(key=lambda x: x[1])
print(my_list)  

# 3. filter 함수에서 사용:
nums = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
even_nums = filter(lambda x: x % 2 == 0, nums)
print(list(even_nums))  

# 4. map 함수에서 사용:
nums = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
squares = map(lambda x: x ** 2, nums)
print(list(squares))

# 5. reduce 함수에서 사용:
from functools import reduce
nums = [1, 2, 3, 4, 5]
sum_of_nums = reduce(lambda x, y: x + y, nums)
print(sum_of_nums)  


----------------
1 3
2 [(5, 0), (3, 1), (1, 2), (4, 5)]
3 [0, 2, 4]
4 [0, 1, 4, 9, 16, 25]
5 15

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3. Set

Set은 파이썬에서 집합을 구현할 때 사용한다.

아래는 집합에서 수행할 수 있는 다양한 연산을 나타낸다.

# 집합 s 생성
s = set()

# s.add(item): 집합 s에 요소 item을 추가합니다.
# 시간 복잡도: O(1)
s.add(1)  # 현재 집합: {1}
print(s)  -----> {1}

# s.remove(item): 집합 s에서 요소 item을 제거합니다. 
# item이 s에 없을 경우 KeyError를 발생시킵니다.
# 시간 복잡도: O(1)
s.remove(1)  # 현재 집합: {}
print(s)  -----> set()

# s.discard(item): 집합 s에서 요소 item을 제거합니다. 
# item이 s에 없어도 에러가 발생하지 않습니다.
# 반환값: 없음
# 시간 복잡도: O(1)
s.discard(1)  # 현재 집합: {} (아무 변화 없음)
print(s)  -----> set()

# 집합 s와 s2 생성 및 초기화
s = {1, 2, 3}
s2 = {3, 4, 5}

# s.union(s2): 집합 s와 s2의 합집합을 반환합니다.
# 시간 복잡도: O(len(s) + len(s2))
print(s.union(s2))  -----> {1, 2, 3, 4, 5}

# s.intersection(s2): 집합 s와 s2의 교집합을 반환합니다.
# 시간 복잡도: O(min(len(s), len(s2)))
print(s.intersection(s2))  -----> {3}

# s.difference(s2): 집합 s에서 s2의 요소를 제거한 차집합을 반환합니다.
# 시간 복잡도: O(len(s))
print(s.difference(s2))  -----> {1, 2}

# set(list): 리스트를 집합으로 변환합니다.
# 시간 복잡도: O(len(list))
print(set([6, 7, 8]))  -----> {8,6,7}, {6,7,8}..  
# 집합은 순서를 보장하지 않으므로 순서 달라질수 있음

# item in s: 집합 s에 item이 포함되어 있는지 확인합니다.
# 반환값: bool (True 또는 False)
# 시간 복잡도: O(1)
print(1 in s)  -----> True

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4. Zip

zip() 함수는 여러 개의 iterable 객체(리스트, 튜플 등)의 요소들을 포장하여 한 번에 하나씩 각 iterable의 동일한 인덱스에 있는 요소들을 튜플로 그룹화하여 반환한다.

zip()의 반환 값은 zip 객체이며, 이는 반복자 사용이 가능하다.

아래는 사용 예시를 나타낸다.

# 예시 1: 두 리스트를 zip 함수로 묶기
list1 = [1, 2, 3, 4]
list2 = ['a', 'b', 'c', 'd']
zipped = zip(list1, list2)
print(list(zipped))  
# 출력: [(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c'), (4, 'd')]

# 예시 2: 세 리스트를 zip 함수로 묶기
list3 = ['apple', 'banana', 'cherry', 'date']
zipped = zip(list1, list2, list3)
print(list(zipped))  
# 출력: [(1, 'a', 'apple'), (2, 'b', 'banana'), 
#       (3, 'c', 'cherry'), (4, 'd', 'date')]

# 예시 3: zip 함수와 for 루프 함께 사용
# 아래의 코드는 zip 함수를 이용하여 두 리스트의 요소를 동시에 순회하는 예입니다.
for num, letter in zip(list1, list2):
    print(f"{num} is paired with '{letter}'")  
# 출력: 1 is paired with 'a', 2 is paired with 'b' .... 

# 참고: zip 함수는 가장 짧은 길이의 이터러블이 완료되면 중지됩니다.
# 따라서 iterable의 길이가 다르면, zip 함수는 
# 가장 짧은 이터러블의 길이에 맞춰서 그룹을 생성합니다.