python list, set, dict, tuple comprehensions

반복문과 조건문을 사용하는 것보다 간단한 방법으로 원하는 데이터를 생성하는 방법을 알아보자.

리스트 컴프리헨션

리스트를 만들 때 아이템들을 하나하나 나열하는 대신 아이템이 될 수 있는 조건을 적어주면 좀 더 효율적으로 리스트를 작성할 수 있다.

기본적인 사용법은 대괄호 사이에 아이템의 조건을 의미하는 표현식을 적어주면 되는데 반복문 중에서 for를 사용해서 리스트를 작성하면 된다.

원소나열	조건제시
[1, 2, 3, 4]	[x 　　for x in range(1, 5)]
[1, 4, 9, 16]	[x**2　for x in range(1, 5)]
[101, 102, 103, 104]	[x+100 for x in range(1, 5)]

 

 

여기에 컴프리헨션(comprehension) 이란 용어는 수학의 집합론에서 유래되었는데 집합을 정의할 때 원소들을 하나하나 나열하는 원소 나열 법과 달리 원소가 될 수 있는 조건을 제시한다는 점에서 조건 제시법으로 부른다.

 

반응형

 

 

먼저 리스트를 만들 때 for문을 사용하는 경우부터 보자.

 

In [ ]:

# 반복문을 사용할 경우
my_list = []

for i in range(1, 11):
    i = i ** 2
    my_list.append(i)

my_list

 

 

리스트 컴프리헨션을 사용하면 훨씬 간결하게 적을 수 있다.

 

In [ ]:

# 리스트 컴프리헨션을 사용할 경우
my_list = [x ** 2 for x in range(1, 11)]
my_list

 

 

일반적인 for문 사용할 때와 마찬가지로 range() 대신에 다양한 이 트러블을 사용할 수 있다.

 

 

range 자리에 리스트를 사용하는 경우

 

In [ ]:

my_list = [x ** 2 for x in [1, 2, 3, 4]]
my_list

 

 

range 자리에 튜플을 사용하는 경우

 

In [ ]:

my_list = [x ** 2 for x in (1, 2, 3, 4)]
my_list

 

 

range 자리에 집합을 사용하는 경우

 

In [ ]:

my_list = [x ** 2 for x in {1, 2, 3, 4}]
my_list

 

 

range 자리에 딕셔너리를 사용하는 경우

 

In [ ]:

my_list = [x ** 2 for x in ({"A": 1, "B": 2, "C": 3, "D": 4}.values())]
my_list

 

 

이터러블 자리에 리스트 컴프리헨션을 사용할 수도 있다.

 

In [ ]:

my_list = [x ** 2 for x in [x ** 2 for x in range(11)]]
my_list

 

 

이것을 for 루프를 통해 작성할 수도 있는데 좀 더 번거롭다.

 

In [ ]:

my_list_1 = []
my_list_2 = []

for i in range(11):
    my_list_1.append(i ** 2)
    
for i in my_list_1:
    my_list_2.append(i ** 2)
    
my_list_2

 

 

조건문과 함께 사용할 수도 있다.

 

 

range 대신에 다양한 리터 러블을 사용할 수 있는데 리터 러블의 아이템 중 어떤 특정한 조건을 만족하는 것들을 가져오고 싶을 때 사용하면 편리할 것 같다.

 

In [ ]:

even_number_list = [x for x in range(11) if x % 2 == 0]
even_number_list

 

 

두 리스트의 조합도 2중 for문을 사용하는 것보다 훨씬 편하게 만들 수 있다.

 

In [ ]:

combinations = []

for i in [1, 2, 3]:
    for j in ("X", "Y", "Z"):
        combinations.append((i, j))

print(combinations)

 

In [ ]:

pair = [(x, y) for x in [1, 2, 3] for y in ["X", "Y", "Z"]]
print(pair)

 

In [ ]:

pair = [(x, y) for y in ["X", "Y", "Z"] for x in [1, 2, 3]]
print(pair)

 

 

조건을 걸어줄 수도 있다. 1 이상 6 이하의 정수 두 개를 더해서 6이 되는 모든 조합을 찾아준다. 경우의 수 시간에 사용하면 좋을 것 같다.

 

In [ ]:

[(x, y) for x in range(1, 7) for y in range(1, 7) if x + y == 6]

 

In [ ]:

for x in range(1, 7):
    for y in range(1, 7):
        if x + y == 6:
            print((x, y), end=" ")

 

 

조건을 중간에 넣을 수도 있다.

 

In [ ]:

[(x, y) for x in range(1, 7) if x > 3 for y in range(1, 7) if x + y == 6]

 

 

반복문을 사용하면 조금 더 번거롭다.

 

In [ ]:

my_list = []
for x in range(1, 7):
    if x > 3 :
        for y in range(1, 7):
            if x + y == 6:
                my_list.append((x, y))
my_list

 

 

튜플을 만들 때는 괄호가 꼭 필요하다.

 

In [ ]:

[(x, x ** 2) for x in range(1, 6)]

 

In [1]:

[x, x**2 for x in range(6)]

 

 

  Input In [1]
    [x, x**2 for x in range(6)]
             ^
SyntaxError: invalid syntax

 

 

오류가 발생하는 것을 확인할 수 있다.

 

 

함수나 메써드와 함께 사용할 수도 있다.

 

In [ ]:

list_1 = [-1, -2, -3, 0, 5, 6, 7]
[abs(x) for x in list_1 if x < 0]

 

In [ ]:

my_fruits = ['apple', 'watermelon', 'grape']

[x.upper() for x in my_fruits]

 

 

2중으로 중첩된 리스트를 중첩이 없는 리스트로 바꾸는 데에 사용할 수도 있다.

 

In [3]:

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

for x in my_list:
    for y in x:
        new_list.append(y)
        
new_list

 

Out[3]:

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

 

In [4]:

[num for new_list in my_list for num in new_list]

 

Out[4]:

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

 

 

조건 나열 법으로 집합을 만들 수도 있다.

 

In [ ]:

# Set comprehension
{e ** 3 for e in [1, 2, 3]}

 

 

사전도 만들 수 있고 조건을 줄 수도 있다.

 

In [ ]:

# Dict comprehension
{key:value for key, value in enumerate('python')}

 

In [ ]:

{key:value for key, value in enumerate('python') if value in 'pto'}

 

 

튜플을 만들 때는 자료형을 적어줘야 한다.

 

In [ ]:

tuple(e ** 3 for e in [1, 2, 3])

 

In [ ]:

a = (e ** 3 for e in [1, 2, 3])
a

 

In [ ]:

type(a)

 

In [ ]:

type(x**2 for x in [1, 2, 3])

 

 

문제

 

 

주어진 섭씨온도(Celsius)의 리스트를 화씨(Fahrenheit) 온도의 리스트로 변경

$화씨온도 = 섭씨온도 \times {9}/{5} + 32$

예상 결과
[32.0, 50.0, 77.0, 86.9]

 

In [ ]:

celsius = [0, 10, 25, 30.5]

 

 

1부터 10까지의 정수 중에서 짝수의 제곱만 리스트로 만들기

예상 결과
[4, 16, 36, 64, 100]

 

In [ ]:

 

 

주어진 문자열의 리스트에서 소문자 a가 들어 있는 단어들만 모두 대문자로 바꿔서 리스트를 만들기

예상 결과
['BANANA', 'CRASH', 'MATHEMATICS']

 

In [ ]:

my_list = ['hello', 'Apple', 'banana', 'Cherry', 'crash', 'mathematics']

 

 

전치 행렬

주어진 중첩 리스트를 [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]] 로 변경

 

In [ ]:

# numpy를 사용하여 전치행렬을 이용할 수 있으나 이 경우 자료형이 달라잠.
import numpy as np
matrix = [
    [1, 2, 3, 4],
    [5, 6, 7, 8],
    [9, 10, 11, 12],
]
matrix = np.array(matrix)
print([element for element in matrix.T])

 

In [ ]:

matrix = [
    [1, 2, 3, 4],
    [5, 6, 7, 8],
    [9, 10, 11, 12],
]

 

In [15]:

# 위의 결과와 비교하여 알아둘 것
matrix = [
    [1, 2, 3, 4],
    [5, 6, 7, 8],
    [9, 10, 11, 12],
]

[element[i] for element in matrix for i in range(4)]

 

Out[15]:

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]

 

 

자릿수 합치기

주어진 자연수의 모든 자릿수의 숫자들을 계속 합쳐서 마지막으로 숫자가 하나만 남을 때까지 반복

예전에 이름의 획순으로 숫자를 세어하던 놀이와 비슷함.

예를 들어서 입력받은 숫자가 1357이라면

1357
16
7

이 됨. 이때 1 + 3 + 5 + 7 = 16이고 1 + 6 = 7

힌트

1. 숫자를 문자열로 바꾼다. : 1356 -> "1357"
2. 리스트 컴프리헨션을 이용해서 문자열을 정수의 리스트로 바꾼다. : [1, 3, 5, 7]
3. 각 원소들을 더하고 다시 문자열로 바꾼다. : "16"

 

In [5]:

num = 1357

[int(num) for num in str(num)]

 

Out[5]:

[1, 3, 5, 7]

 

In [6]:

sum([int(num) for num in str(num)])

 

Out[6]:

16

 

In [7]:

num = 1357

while len(str(num)) > 1:
    
    
    
else:
    print(num)

 

 

1357
16
7

 

 

숫자에 천 단위로 컴마 넣기

 

 

숫자를 입력받아서 천 단위로 컴마가 들어간 문자열로 바꾸기.

입력	출력
12	"12"
1234	"1,234"
1234567	"1,234,567"

힌트
join()은 문자열의 리스트를 합칠 때 사이사이에 원하는 문자를 넣어줌.

 

In [8]:

my_list = ["1", "234", "567"]

"/".join(my_list)

 

Out[8]:

'1|234|567'

 

 

힌트

1. 입력받은 숫자를 문자열로 바꾸고 뒤집는다: 12345 -> "54321"
2. 리스트 컴프리헨션을 이용해서 3자리씩 잘라진 문자열의 리스트로 변경: ["543", "21"]
3. join()을 이용해서 사이에 컴마를 넣고 합친다.: "543,21"
4. 다시 뒤집는다.: "12,345"

 

In [7]:

input_number = 1234567
str_input_number = str(input_number)[::-1]
str_input_number

 

Out[7]:

'7654321'

 

In [8]:

[str_input_number[i] for i in range(0, 7, 2)]

 

Out[8]:

['7', '5', '3', '1']

 

In [31]:

input_number = 1234567

 

Out[31]:

'765,432,1'

 

In [32]:

input_number = 1234567

 

Out[32]:

'1,234,567'