효율적인 루핑을 위한
이터레이터를 만드는 함수. 반복에 대한 로직을 좀 더 쉽게 구현하기 위해서 파이썬에서 제공해주는 모듈
이터레이터(iterator : 반복자)란?
여러 개의 요소를 가지는 컨테이너(리스트,튜플,딕셔너리, 문자열 등)에서 각 요소를 하나씩 꺼내 어떤 처리를 수행하는 간편한 방법을 제공하는 객체
itertools.product()
INPUT : ABCD XY
OUTPUT : AX AY BX BY CX CY DX DY
result = []
string1 = 'ABCD'
string2 = 'XY'
for i in string1:
for j in string2:
result.append(i + j)
print(result) # ['AX', 'AY', 'BX', 'BY', 'CX', 'CY', 'DX', 'DY']import itertools
string1 = 'ABCD'
string2 = 'XY'
itertools.product(string1, string2)
new_list = list(map(''.join, itertools.product(string1, string2)))
print(new_list) # ['AX', 'AY', 'BX', 'BY', 'CX', 'CY', 'DX', 'DY']일반적인 풀이는 이중 for문을 사용하였다. 여기서는 문자열(iterable 객체는 모두 가능)이 2개지만 더 많아지면 많아지는 만큼 for문도 늘어나게 된다. 하지만 파이써닉한 풀이처럼 itertools의 product() 메소드를 이용하면 문자열의 개수에 상관없이 한 줄이면 모두 표현할 수 있게 된다. 와우~ 굉장히 간단 명료한 코드를 볼 수 있다. 😎
import itertools
string3 = 'asdf'
iter_list = list(itertools.product(string3, repeat=3))
print(iter_list)위의 결과를 예상할 수 있겠는가? 🤔
위의 코드는 'asdf' 자기 자신을 3번 반복한 것이다. 즉
'asdf', 'asdf', 'asdf'의 문자열 3개에서 각각 한개씩 고른 모든 경우의 수이다.4 * 4 * 4와 같은 경우의 수이다.
[('a', 'a', 'a'), ('a', 'a', 's'), ('a', 'a', 'd'), ('a', 'a', 'f'), ('a', 's', 'a'), ('a', 's', 's'), ('a', 's', 'd'),
('a', 's', 'f'), ('a', 'd', 'a'), ('a', 'd', 's'), ('a', 'd', 'd'), ('a', 'd', 'f'), ('a', 'f', 'a'), ('a', 'f', 's'),
('a', 'f', 'd'), ('a', 'f', 'f'), ('s', 'a', 'a'), ('s', 'a', 's'), ('s', 'a', 'd'), ('s', 'a', 'f'), ('s', 's', 'a'),
('s', 's', 's'), ('s', 's', 'd'), ('s', 's', 'f'), ('s', 'd', 'a'), ('s', 'd', 's'), ('s', 'd', 'd'), ('s', 'd', 'f'),
('s', 'f', 'a'), ('s', 'f', 's'), ('s', 'f', 'd'), ('s', 'f', 'f'), ('d', 'a', 'a'), ('d', 'a', 's'), ('d', 'a', 'd'),
('d', 'a', 'f'), ('d', 's', 'a'), ('d', 's', 's'), ('d', 's', 'd'), ('d', 's', 'f'), ('d', 'd', 'a'), ('d', 'd', 's'),
('d', 'd', 'd'), ('d', 'd', 'f'), ('d', 'f', 'a'), ('d', 'f', 's'), ('d', 'f', 'd'), ('d', 'f', 'f'), ('f', 'a', 'a'),
('f', 'a', 's'), ('f', 'a', 'd'), ('f', 'a', 'f'), ('f', 's', 'a'), ('f', 's', 's'), ('f', 's', 'd'), ('f', 's', 'f'),
('f', 'd', 'a'), ('f', 'd', 's'), ('f', 'd', 'd'), ('f', 'd', 'f'), ('f', 'f', 'a'), ('f', 'f', 's'), ('f', 'f', 'd'),
('f', 'f', 'f')]64가지의 결과값이다.
파이썬을 배우고 있는 파린이 입장에서 왜 이런 값을 구해야할까? 이거 어디에 활용할 수 있지라는 생각이 들었다. 간단히 생각해보면 우리가 무엇인가를 구현할 때 리스트 간의 모든 경우의 수를 구해야 하는 경우 보통 반복문을 통해서 경우를 따진다. 이런 경우 이 메소드를 사용하면 간단하게 모든 경우를 담은 리스트를 얻을 수 있고 거기서 2차 가공물을 만들 수 있을 것이다. 참고로 이러한 경우의 수를 구하는 것을 데카르트의 곱이라고 한다.
itertools.permutations()
위의 식을 어떻게 구현할 수 있을까? 생각을 하다보면 머리가 아파온다. 파이썬은 나의 이러한 고통을 아는 것인지 permutations()라는 좋은 메소드를 만들어 놓았다. 이제 이것을 어떻게 사용하는지를 알고 순열을 사용해야하는 상황에서 정확하게 가져와 사용하면 될 것이다.
import itertools
# itertools.permutations(iterable, r=len(iterable))
string1 = 'ABCD'
itertools.permutations(string1, 2)
# AB AC AD BA BC BD CA CB CD DA DB DCr의 기본값은 iterable의 길이이다. 만약에 r이 없다면 길이만큼 최대 길이의 순열이 생성된다. 실제 결과값은 순열 튜플이 정렬된 형태로 나타나게 된다.
('A', 'B') .... ('D', 'C')
itertools.combinations()
조합 역시 순열과 마찬가지이다. 조합 연산을 쉽게할 수 있도록 만들어진 메소드이다.
import itertools
# itertools.combinations(iterable, r)
string1 = 'ABCD'
itertools.combinations(string1, 2)
# AB AC AD BC BD CD순열과 다르게 r의 값이 필수값이며, r은 iterable의 요소 중에서 몇 개를 고를 것인가에 해당하는 값을 말한다. 실제 결과값은 조합 튜플이 정렬된 형태로 나타나게 된다.
('A', 'B') .... ('C', 'D')
참고1
위에서 언급한 3가지 메소드 외에도 많은 메소드가 itertools안에 들어있다. 직접 문서를 찾아보는 것을 추천한다. 아마 자신에게 유용한 많은 메소드를 손에 넣을 수 있을 것이다.
참고2
순열과 조합은 알고리즘 테스트에서 로직 중간에 필요한 경우가 생길 수 있다. 그래서 위의 메소드를 사용하려는 시도를 할 수 있다. 하지만 (안타깝게도) 일반적으로 알고리즘 테스트에서는 itertools라는 모듈을 사용할 수 없다. 그렇기 때문에 이러한 로직을 구현하여 풀이를 하는 것이 테스트의 목적이 될 수 있다는 점 알아두고 실제로 순열과 조합을 파이썬으로 구현해보도록 하자.
참고3
product()와 permutations()/combinations()와의 차이점은 무엇일까? 처음엔 product()와 permutations()은 결과값이 비슷한 경우가 생길 수 있다 라는 생각을 했다. 하지만 그것은 착각이였다. 가장 큰 차이점은 permutations()은 하나의 iterable에서의 순서에 따른 경우의 수를 나타낸다. 반면에 product()는 두 개 이상의 iterable에서의 모든 경우의 수를 나타낸다. combinations() 역시 permutations()과 마찬가지이다.
수학적으로 이야기하면 product()는
중복순열을 말한다. 하지만 중요한 것은 위에서 말한 것처럼 가장 큰 차이점은 사용되는 상황이 다르다는 것을 알아두자.