리스트와 튜플 응용하기

'Unit 10 리스트와 튜플 사용하기'에서 리스트의 기본적인 사용 방법을 알아보았습니다. 파이썬의 리스트는 생각보다 기능이 많은데, 요소를 추가/삭제하거나, 정보를 조회하는 메서드(함수)도 제공합니다. 특히 for 반복문과 결합하면 연속적이고 반복되는 값을 손쉽게 처리할 수 있습니다.

22.1 리스트 조작하기

먼저 리스트를 조작하는 메서드(method)입니다(메서드는 객체에 속한 함수를 뜻하는데, 파이썬에서 제공하는 리스트 메서드는 여러 가지가 있지만 여기서는 자주 쓰는 메서드를 다루겠습니다.

22.1.1  리스트에 요소 추가하기

리스트의 대표적인 기능이 바로 요소 추가입니다. 다음과 같이 리스트에 요소를 추가하는 메서드는 3가지가 있습니다.

• append: 요소 하나를 추가
• extend: 리스트를 연결하여 확장
• insert: 특정 인덱스에 요소 추가

22.1.2  리스트에 요소 하나 추가하기

append(요소)는 리스트 끝에 요소 하나를 추가합니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30]에 500을 추가하여 리스트는 [10, 20, 30, 500]이 됩니다(메서드를 호출한 리스트가 변경되며 새 리스트는 생성되지 않음).

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.append(500)
>>> a
[10, 20, 30, 500]
>>> len(a)
4

▼ 그림 22-1 append로 리스트 끝에 요소 하나 추가

물론 빈 리스트에 값을 추가할 수도 있습니다.

>>> a = []
>>> a.append(10)
>>> a
[10]

22.1.3  리스트 안에 리스트 추가하기

append는 append(리스트)처럼 리스트를 넣으면 리스트 안에 리스트가 들어갑니다. 다음은 리스트 a 안에 [500, 600]이 들어가서 중첩 리스트가 됩니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.append([500, 600])
>>> a
[10, 20, 30, [500, 600]]
>>> len(a)
4

a.append([500, 600])은 [500, 600]이라는 요소 하나를 리스트 a 끝에 추가합니다. 따라서 리스트 a를 len으로 길이를 구해보면 5가 아닌 4가 나옵니다.

▼ 그림 22-2 append로 리스트 안에 리스트 추가하기

즉, append는 항상 리스트의 길이가 1씩 증가합니다.

22.1.4  리스트 확장하기

그러면 리스트에 요소를 여러 개 추가하려면 어떻게 해야 할까요? append를 여러 번 사용하는 방법도 있지만, 추가할 요소가 많은 경우에는 상당히 번거롭습니다. 이때는 extend를 사용합니다.

extend(리스트)는 리스트 끝에 다른 리스트를 연결하여 리스트를 확장합니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30]에 다른 리스트 [500, 600]을 연결하여 [10, 20, 30, 500, 600]이 됩니다(메서드를 호출한 리스트가 변경되며 새 리스트는 생성되지 않음).

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.extend([500, 600])
>>> a
[10, 20, 30, 500, 600]
>>> len(a)
5

extend를 사용하면 리스트의 길이는 extend에 전달된 리스트의 길이만큼 증가합니다. 따라서 길이가 3인 리스트 [10, 20, 30]에 길이가 2인 [500, 600]을 연결했으므로 길이는 5가 나옵니다.

▼ 그림 22-3 extend로 리스트 확장하기

extend의 동작을 좀 더 정확하게 이야기하면 extend에 전달된 [500, 600]의 요소를 반복하면서 각 요소를 리스트 a에 추가하는 것입니다. 따라서 리스트와 리스트를 연결한 모양이 됩니다.

22.1.5  리스트의 특정 인덱스에 요소 추가하기

append, extend는 리스트 끝에 요소를 추가합니다. 그러면 원하는 위치에 요소를 추가하는 방법은 없을까요? 이때는 insert를 사용합니다.

insert(인덱스, 요소)는 리스트의 특정 인덱스에 요소 하나를 추가합니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30]의 인덱스 2에 500을 추가하여 [10, 20, 500, 30]이 됩니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.insert(2, 500)
>>> a
[10, 20, 500, 30]
>>> len(a)
4

▼ 그림 22-4 insert로 특정 인덱스에 요소 추가

insert에서 자주 사용하는 패턴은 다음 2가지입니다.

• insert(0, 요소): 리스트의 맨 처음에 요소를 추가
• insert(len(리스트), 요소): 리스트 끝에 요소를 추가

다음은 리스트 [10, 20, 30]의 맨 처음에 500을 추가합니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.insert(0, 500)
>>> a
[500, 10, 20, 30]

그리고 insert에 마지막 인덱스보다 큰 값을 지정하면 리스트 끝에 요소 하나를 추가할 수 있습니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30] 끝에 500을 추가합니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.insert(len(a), 500)
>>> a
[10, 20, 30, 500]

len(리스트)는 마지막 인덱스보다 1이 더 크기 때문에 리스트 끝에 값을 추가할 때 자주 활용합니다. 사실 이 방법은 a.append(500)과 같습니다.

특히 insert는 요소 하나를 추가하므로 insert에 리스트를 넣으면 append처럼 리스트 안에 리스트가 들어갑니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30]의 인덱스 1에 리스트 [500, 600]을 추가하여 중첩 리스트가 됩니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.insert(1, [500, 600])
>>> a
[10, [500, 600], 20, 30]

만약 리스트 중간에 요소 여러 개를 추가하고 싶다면 슬라이스에 요소 할당하기를 활용하면 됩니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30]의 인덱스 1부터 500, 600을 추가하여 [10, 500, 600, 20, 30]이 됩니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a[1:1] = [500, 600]
>>> a
[10, 500, 600, 20, 30]

a[1:1] = [500, 600]과 같이 시작 인덱스와 끝 인덱스를 같게 지정하면 해당 인덱스의 요소를 덮어쓰지 않으면서 요소 여러 개를 중간에 추가할 수 있습니다.

22.1.6  리스트에서 요소 삭제하기

이번에는 리스트에서 요소를 삭제하는 방법입니다. 다음과 같이 요소를 삭제하는 메서드는 2가지가 있습니다.

• pop: 마지막 요소 또는 특정 인덱스의 요소를 삭제
• remove: 특정 값을 찾아서 삭제

22.1.7  리스트에서 특정 인덱스의 요소를 삭제하기

pop()은 리스트의 마지막 요소를 삭제한 뒤 삭제한 요소를 반환합니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30]에서 pop으로 마지막 요소를 삭제한 뒤 30을 반환합니다. 따라서 리스트는 [10, 20]이 됩니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.pop()
30
>>> a
[10, 20]

▼ 그림 22-5 pop으로 리스트의 마지막 요소 삭제

그러면 원하는 인덱스의 요소를 삭제할 수는 없을까요? 이때는 pop에 인덱스를 지정하면 됩니다.

pop(인덱스)는 해당 인덱스의 요소를 삭제한 뒤 삭제한 요소를 반환합니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30]에서 인덱스 1을 삭제합니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.pop(1)
20
>>> a
[10, 30]

사실 pop 대신 del을 사용해도 상관없습니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> del a[1]
>>> a
[10, 30]

22.1.8  리스트에서 특정 값을 찾아서 삭제하기

pop이나 del은 인덱스로 요소를 삭제했는데, 리스트에서 원하는 값을 찾아서 삭제하고 싶을 수도 있습니다. 이런 경우에는 remove를 사용합니다.

remove(값)은 리스트에서 특정 값을 찾아서 삭제합니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30]에서 20을 삭제하여 [10, 30]이 됩니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.remove(20)
>>> a
[10, 30]

만약 리스트에 같은 값이 여러 개 있을 경우 처음 찾은 값을 삭제합니다.

>>> a = [10, 20, 30, 20]
>>> a.remove(20)
>>> a
[10, 30, 20]

리스트 a에 20이 2개 있지만 가장 처음 찾은 인덱스 1의 20만 삭제합니다.

▼ 그림 22-6 remove로 특정 값을 찾아서 삭제

참고 | 리스트로 스택과 큐 만들기

지금까지 알아본 리스트의 메서드로 스택(stack)과 큐(queue)를 만들 수 있습니다. 다음과 같이 append와 pop을 호출하는 그림을 90도 돌리면 스택의 모습이 됩니다.

여기서 pop() 대신 pop(0)을 사용하면 큐가 됩니다.

물론 append(), pop(0)이 아닌 insert(0, 요소), pop()을 사용해서 추가/삭제 방향을 반대로 해도 큐가 됩니다.

파이썬에서 스택은 리스트를 그대로 활용해도 되지만, 큐는 좀 더 효율적으로 사용할 수 있도록 덱(deque, double ended queue)이라는 자료형을 제공합니다. 덱은 양쪽 끝에서 추가/삭제가 가능한 자료 구조입니다.

 

>>> from collections import deque    # collections 모듈에서 deque를 가져옴
>>> a = deque([10, 20, 30])
>>> a
deque([10, 20, 30])
>>> a.append(500)    # 덱의 오른쪽에 500 추가
>>> a
deque([10, 20, 30, 500])
>>> a.popleft()     # 덱의 왼쪽 요소 하나 삭제
10
>>> a
deque([20, 30, 500])

deque의 append는 덱의 오른쪽에 요소를 추가하고, popleft는 덱의 왼쪽 요소를 삭제합니다. 반대로 appendleft는 덱의 왼쪽에 요소를 추가하고, pop으로 덱의 오른쪽 요소를 삭제할 수도 있습니다.

▼ 그림 22-7 리스트로 스택 만들기

▼ 그림 22-8 리스트로 큐 만들기

22.1.9  리스트에서 특정 값의 인덱스 구하기

index(값)은 리스트에서 특정 값의 인덱스를 구합니다. 이때 같은 값이 여러 개일 경우 처음 찾은 인덱스를 구합니다(가장 작은 인덱스). 다음은 20이 두 번째에 있으므로 인덱스 1이 나옵니다.

>>> a = [10, 20, 30, 15, 20, 40]
>>> a.index(20)
1

▼ 그림 22-9 index로 특정 값의 인덱스 구하기

22.1.10                특정 값의 개수 구하기

count(값)은 리스트에서 특정 값의 개수를 구합니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30, 15, 20, 40]에서 20의 개수를 구합니다.

>>> a = [10, 20, 30, 15, 20, 40]
>>> a.count(20)
2

리스트 a에는 20이 2개 들어있으므로 2가 나옵니다.

▼ 그림 22-10 count로 특정 값의 개수 구하기

22.1.11                리스트의 순서를 뒤집기

reverse()는 리스트에서 요소의 순서를 반대로 뒤집습니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30, 15, 20, 40]의 순서를 반대로 뒤집어서 [40, 20, 15, 30, 20, 10]이 됩니다.

>>> a = [10, 20, 30, 15, 20, 40]
>>> a.reverse()
>>> a
[40, 20, 15, 30, 20, 10]

22.1.12                리스트의 요소를 정렬하기

sort()는 리스트의 요소를 작은 순서대로 정렬합니다(오름차순). 다음은 리스트 [10, 20, 30, 15, 20, 40]의 값을 작은 순서대로 정렬하여 [10, 15, 20, 20, 30, 40]이 됩니다.

• sort() 또는 sort(reverse=False): 리스트의 값을 작은 순서대로 정렬(오름차순)
• sort(reverse=True): 리스트의 값을 큰 순서대로 정렬(내림차순)

>>> a = [10, 20, 30, 15, 20, 40]
>>> a.sort()
>>> a
[10, 15, 20, 20, 30, 40]

참고 | sort 메서드와 sorted 함수

파이썬은 리스트의 sort 메서드뿐만 아니라 내장 함수 sorted도 제공합니다. sort와 sorted 모두 정렬을 해주는 함수지만, 약간의 차이점이 있습니다. sort는 메서드를 사용한 리스트를 변경하지만, sorted 함수는 정렬된 새 리스트를 생성합니다.

>>> a = [10, 20, 30, 15, 20, 40]
>>> a.sort()    # a의 내용을 변경하여 정렬
>>> a
[10, 15, 20, 20, 30, 40]
>>> b = [10, 20, 30, 15, 20, 40]
>>> sorted(b)    # 정렬된 새 리스트를 생성
[10, 15, 20, 20, 30, 40]

22.1.13                리스트의 모든 요소를 삭제하기

clear()는 리스트의 모든 요소를 삭제합니다. 다음은 리스트 [10, 20, 30]의 모든 요소를 삭제하여 빈 리스트 []가 됩니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a.clear()
>>> a
[]

clear 대신 del a[:]와 같이 시작, 끝 인덱스를 생략하여 리스트의 모든 요소를 삭제할 수도 있습니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> del a[:]
>>> a
[]

22.1.14                리스트를 슬라이스로 조작하기

리스트는 메서드를 사용하지 않고, 슬라이스로 조작할 수도 있습니다. 다음은 리스트 끝에 값이 한 개 들어있는 리스트를 추가합니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a[len(a):] = [500]
>>> a
[10, 20, 30, 500]

a[len(a):]는 시작 인덱스를 len(a)로 지정해서 리스트의 마지막 인덱스보다 1이 더 큰 상태입니다. 즉, 그림과 같이 리스트 끝에서부터 시작하겠다는 뜻입니다(이때는 리스트의 범위를 벗어난 인덱스를 사용할 수 있습니다).

▼ 그림 22-11 a[len(a):]의 뜻

a[len(a):] = [500]과 같이 값이 한 개 들어있는 리스트를 할당하면 리스트 a 끝에 값을 한 개 추가하며 a.append(500)과 같습니다.

그리고 a[len(a):] = [500, 600]과 같이 요소가 여러 개 들어있는 리스트를 할당하면 리스트 a 끝에 다른 리스트를 연결하며 a.extend([500, 600])과 같습니다.

>>> a = [10, 20, 30]
>>> a[len(a):] = [500, 600]
>>> a
[10, 20, 30, 500, 600]

참고 | 리스트가 비어 있는지 확인하기

리스트(시퀀스 객체)가 비어 있는지 확인하려면 어떻게 해야 할까요? 방법은 간단합니다. 리스트는 len 함수로 길이를 구할 수 있죠? 이걸 if 조건문으로 판단하면 리스트가 비어 있는지 확인할 수 있습니다.

if not len(seq):    # 리스트가 비어 있으면 True
if len(seq):        # 리스트에 요소가 있으면 True

하지만 파이썬에서는 이 방법보다 리스트(시퀀스 객체)를 바로 if 조건문으로 판단하는 방법을 권장합니다(PEP 8).

if not seq:    # 리스트가 비어 있으면 True
if seq:        # 리스트에 내용이 있으면 True

특히 리스트가 비어 있는지 확인하는 방법은 리스트의 마지막 요소에 접근할 때 유용하게 사용할 수 있습니다. 리스트의 마지막 요소에 접근할 때는 인덱스를 -1로 지정하면 되죠?

>>> seq = [10, 20, 30]
>>> seq[-1]
30

만약 리스트가 비어 있을 경우에는 인덱스를 -1로 지정하면 에러가 발생합니다.

>>> a = []
>>> a[-1]
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#3>", line 1, in <module>
    a[-1]
IndexError: list index out of range

이때는 if 조건문을 활용하여 리스트에 요소가 있을 때만 마지막 요소를 가져오면 됩니다.

seq = []
if seq:               # 리스트에 요소가 있는지 확인
    print(seq[-1])    # 요소가 있을 때만 마지막 요소를 가져옴

 

 

이번에는 리스트의 할당과 복사에 대해 알아보겠습니다. 할당과 복사는 비슷한 것 같지만 큰 차이점이 있습니다. 먼저 다음과 같이 리스트를 만든 뒤 다른 변수에 할당합니다.

>>> a = [0, 0, 0, 0, 0]
>>> b = a

b = a와 같이 리스트를 다른 변수에 할당하면 리스트는 두 개가 될 것 같지만 실제로는 리스트가 한 개입니다.

▼ 그림 22-12 리스트를 다른 변수에 할당했을 때

a와 b를 is 연산자로 비교해보면 True가 나옵니다. 즉, 변수 이름만 다를 뿐 리스트 a와 b는 같은 객체입니다.

>>> a is b
True

a와 b는 같으므로 b[2] = 99와 같이 리스트 b의 요소를 변경하면 리스트 a와 b에 모두 반영됩니다.

>>> b[2] = 99
>>> a
[0, 0, 99, 0, 0]
>>> b
[0, 0, 99, 0, 0]

▼ 그림 22-13 리스트를 할당한 뒤 b의 요소를 변경했을 때

리스트 a와 b를 완전히 두 개로 만들려면 copy 메서드로 모든 요소를 복사해야 합니다.

>>> a = [0, 0, 0, 0, 0]
>>> b = a.copy()

b = a.copy()와 같이 copy를 사용한 뒤 b에 할당해주면 리스트 a의 요소가 모두 b에 복사됩니다.

▼ 그림 22-14 리스트를 복사했을 때

a와 b를 is 연산자로 비교해보면 False가 나옵니다. 즉, 두 리스트는 다른 객체입니다. 그러나 복사된 요소는 모두 같으므로 ==로 비교하면 True가 나옵니다.

>>> a is b
False
>>> a == b
True

이제 리스트 a와 b는 별개이므로 한쪽의 값을 변경해도 다른 리스트에 영향을 미치지 않습니다. 다음과 같이 리스트 b의 요소를 변경하면 리스트 a는 그대로이고 리스트 b만 바뀝니다.

>>> b[2] = 99
>>> a
[0, 0, 0, 0, 0]
>>> b
[0, 0, 99, 0, 0]

▼ 그림 22-15 리스트를 복사한 뒤 b의 요소를 변경했을 때

 

리스트에 인덱스를 지정하여 요소를 한 개씩 출력하기는 상당히 귀찮죠? 이번에는 리스트와 반복문을 사용하여 간단하게 모든 요소를 출력해보겠습니다.

22.3.1  for 반복문으로 요소 출력하기

 for 반복문은 그냥 in 뒤에 리스트를 지정하면 됩니다.

for 변수 in 리스트:
     반복할 코드

다음은 for로 리스트 a의 모든 요소를 출력합니다.

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> for i in a:
...     print(i)
...
38
21
53
62
19

for i in a:는 리스트 a에서 요소를 꺼내서 i에 저장하고, 꺼낼 때마다 코드를 반복합니다. 따라서 print로 i를 출력하면 모든 요소를 순서대로 출력할 수 있습니다.

물론 in 다음에 리스트를 직접 지정해도 상관 없습니다.

for i in [38, 21, 53, 62, 19]:
    print(i)

22.3.2  인덱스와 요소를 함께 출력하기

그럼 for 반복문으로 요소를 출력할 때 인덱스도 함께 출력하려면 어떻게 해야 할까요? 이때는 enumerate를 사용합니다.

• for 인덱스, 요소 in enumerate(리스트):

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> for index, value in enumerate(a):
...     print(index, value)
...
0 38
1 21
2 53
3 62
4 19

for index, value in enumerate(a):와 같이 enumerate에 리스트를 넣으면 for 반복문에서 인덱스와 요소를 동시에 꺼내 올 수 있습니다.

앞의 코드는 인덱스를 0부터 출력하는데 1부터 출력하고 싶을 수도 있습니다. 다음과 같이 그냥 index + 1을 출력하면 되겠죠?

>>> for index, value in enumerate(a):
...     print(index + 1, value)
...
1 38
2 21
3 53
4 62
5 19

하지만 좀 더 파이썬 다운 방법이 있습니다. 다음과 같이 enumerate에 start를 지정해주면 됩니다.

• for 인덱스, 요소 in enumerate(리스트, start=숫자):

>>> for index, value in enumerate(a, start=1):
...     print(index, value)
...
1 38
2 21
3 53
4 62
5 19

enumerate(a, start=1)처럼 start에 1을 지정하여 인덱스가 1부터 시작하도록 만들었습니다. 이 코드는 enumerate(a, 1)과 같이 줄여 쓸 수도 있습니다.

참고 | for 반복문에서 인덱스로 요소를 출력하기

for에 리스트를 지정하면 요소를 바로 가져와서 편리한데, for에서 인덱스를 지정하여 요소를 가져올 수는 없을까요? 이때는 range에 len으로 리스트의 길이(요소 개수)를 구해서 넣어주면 인덱스를 순서대로 만들어줍니다. 따라서 a[i]와 같이 리스트에 인덱스를 지정하여 값을 가져올 수 있습니다.

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> for i in range(len(a)):
...     print(a[i])
...
38
21
53
62
19

즉, for i in range(len(a))를 실행하면 i에는 요소가 아닌 0부터 마지막 인덱스까지 인덱스가 들어갑니다.

 

참고자료 : https://www.gilbut.co.kr/book/view?bookcode=BN002245