[Python] +, append(), extend() 사용법과 내부로직
combinations, permutations 문제를 풀다가 생긴 문제이다.
조합, 순열의 결과 값은 튜플형태로 나온다.
예를 들어,
from itertools import combinations, permutations
import sys
num = sys.stdin.readline().rstrip()
x = [num[i] for i in range(len(num))]
permus = []
for i in range(1, len(x)+1):
permu = list(permutations(x,i))
print(permu)위코드는 "리스트에 해당하는 모든 순열"을 구하는 코드이다.
| input | output |
| 127 | [('1',), ('2',), ('7',)] [('1', '2'), ('1', '7'), ('2', '1'), ('2', '7'), ('7', '1'), ('7', '2')] [('1', '2', '7'), ('1', '7', '2'), ('2', '1', '7'), ('2', '7', '1'), ('7', '1', '2'), ('7', '2', '1')] |
라고 n개에 해당하는 모든 순열을 구한다 (예시는, 길이가 3이므로 1~3개 의 해당하는 순열을 구한다.)
이때
permus = []라는 리스트에서 모든 원소를 일차원 리스트로 저장하고 싶은데, 어떻게 해야 할까?
만약. append() 함수를 이용해서 저장한다면
output은
| output |
| [ [('1',), ('2',), ('7',)], [('1', '2'), ('1', '7'), ('2', '1'), ('2', '7'), ('7', '1'), ('7', '2')], [('1', '2', '7'), ('1', '7', '2'), ('2', '1', '7'), ('2', '7', '1'), ('7', '1', '2'), ('7', '2', '1')] ] |
이렇게 저장되게 된다.
따라서 extend() 함수를 이용해야 한다.
# extend()
append()와 다르게 extend()는 삽입 대상의 "모든 iterable자료형"에 대해서 "각각의 엘리먼트"로 확장(Extend)해 삽입
*iterable: 반복가능한
따라서 위에 식을 적용한다면 코드는 다음과 같다.
from itertools import combinations, permutations
import sys
num = sys.stdin.readline().rstrip()
x = [num[i] for i in range(len(num))]
permus = []
for i in range(1, len(x)+1):
permu = list(permutations(x,i))
permus.extend(permu)
print(permus)예시를 대입해 보면
| input | output |
| 127 | [('2',), ('1',), ('7',), ('2', '1'), ('2', '7'), ('1', '2'), ('1', '7'), ('7','2'), ('7', '1'), ('2', '1', '7'), ('2', '7', '1'), ('1', '2', '7'), ('1', '7', '2'), ('7', '2', '1'), ('7', '1', '2')] |
과 같은 코드로 바뀐다.
"iterable한 모든 자료형"의 대해 동작하므로
list, tuple, 문자열, set, dictionary들이 들어갈 수 있다.
# extend 예제
1. 문자열
my_list = [1, 2, 3]
my_list.extend("hello")
print(my_list) # 출력: [1, 2, 3, 'h', 'e', 'l', 'l', 'o']
2. set
my_list = [1, 2, 3]
my_set = {4, 5}
my_list.extend(my_set)
print(my_list) # 출력: [1, 2, 3, 4, 5]
3. dictionary
my_list = [1, 2, 3]
my_dict = {'a': 6, 'b': 7}
my_list.extend(my_dict.keys())
print(my_list) # 출력: [1, 2, 3, 'a', 'b']처럼 사용이 가능합니다.
# append(), extend(), + 차이
+알파로 둘의 (append(), +, extend()) 차이가 존재한다.
a = [1, 2, 3]
a = a + [4,5]
print(a)
# [1, 2, 3, 4, 5]
a = [1, 2, 3]
a.extend([4,5])
print(a)
# [1, 2, 3, 4, 5]를 보면 둘 다 같은 결괏값을 도출한다.
내부로직에서는 어떻게 변화할까? - append()도 같이 분석해 보자.
| + | append() | extend() |
| b = [1,2,3] print('original id:', id(b)) b = b + [[4,5]] print('+ id:', id(b)) |
b = [1,2,3] print('original id:', id(b)) b.append([4,5]) print('append id:', id(b)) |
b = [1,2,3] print('original id:', id(b)) b.extend([4,5]) print('extend id:', id(b)) |
| original id: 2359106440768 + id: 2359106439872 |
original id: 2359106439872 append id: 2359106439872 |
original id: 2359106440768 extend id: 2359106440768 |
| 주소: 바뀜 | 주소: 같음 | 주소: 같음 |
테스트 시, 이런 결과가 나왔다.
하지만 "간과한 사실"이 있다.
append(), extend()는 동적배열에 형태로 추가된다.
이때, append()를 예로 들면,
만약에 연속된 메모리의 자리가 없을 경우 새로운 큰 공간을 만들어 모든 값들을 복사시켜야 하기에
이 경우, 여기서 꽤나 큰 overhead가 발생한다. (속도저하)
=> 따라서 이럴 경우 새로운 메모리를 할당받기에 주소가 변화된다.
따라서 큰 space가 필요한 경우 (ex. dp, 2차원배열 등)
미리 N개의 공간을 만들어두고 값을 대입합니다.
# solution, 속도최적화
def makeListUsingBulkAlloc(N):
result = [0]*N #한번에 N개의 공간을 0으로 채우는 방법입니다.
for i in range(N):
result[i] = i
return result이런 식으로 가능하다.
여기서 조금 더 최적화하고 싶으면 Built-in(내장된) 함수를 사용한다.
range() 함수는 Built-in함수로 C언어로 최적화되어 있다. (더 빠른 속도 자랑)
def makeListUsingBuiltin(N):
return range(N)
# 결과 (+, append(), extend() )
- +
- 리스트가 더해진 새로운 리스트반환 (속도 느림)
- append()
- 메모리 가능할 시: "주소 그대로 유지"하여 값 추가하여 반환(속도 빠름)
메모리 부족할 시:리스트가 더해진 "새로운 리스트"반환(매우 큰 overhead) - "iterable 자료형"의 요소를 각각 추가하는 것이 불가능
- 메모리 가능할 시: "주소 그대로 유지"하여 값 추가하여 반환(속도 빠름)
- extend()
- 메모리 가능할 시: "주소 그대로 유지"하여 추가하여 반환 (속도 빠름)
메모리 부족할 시:리스트가 더해진 "새로운 리스트"반환(매우 큰 overhead) - "iterable 자료형"의 요소를 각각 추가하는 것이 가능
- 메모리 가능할 시: "주소 그대로 유지"하여 추가하여 반환 (속도 빠름)