파이썬 리스트에서 2x2배열에서 얕은 복사가 일어나는 경우

오늘도 어김없이 코딩테스트를 준비하기 위해서 문제를 이것저것 풀어보는데 2차원배열 문제에서 값이 제대로 삽입되지 않는 문제가 있었습니다.

만약에 numpy를 사용했다면 np.zeros((n,n))으로 간단하게 만드는 방법이 있겠지만 이런거 없이 리스트와 반복문을 이용해서 한번 2차원 배열을 만들어 보도록 하겠습니다.

# First method to create a 1 D array
N = 5
arr = [0]*N

# Second method to create a 1 D array
N = 5
arr = [0 for i in range(N)]

일단 1차원 배열 리스트를 만드는 방법은 아주 간단합니다. 리스트에다가 N번 곱해버리거나 반복문을 쓴다면 한줄로 만들 수 있습니다. 여기서 좀더 추가해서 2차원을 만들어 봅시다.

1. 컴프레핸스 사용하기

# first method to create 2D array
rows, cols = (5, 5)
arr = [[0]*cols]*rows

# second method to create a
rows, cols = (5, 5)
arr = [[0 for i in range(cols)] for j in range(rows)]

첫번째 방법은 리스트를 만들고 거기에 한번더 리스트를 곱하는 것이고 두번째 방법은 for문을 이중으로 걸어둔 것입니다. 가독성이 떨어지기는 하는데 자주 보면 익숙하실거라 믿습니다. (?)

2. 이중 for문 사용하기

rows, cols = (5, 5)
arr=[]
for i in range(rows):
    col = []
    for j in range(cols):
        col.append(0)
    arr.append(col)
print(arr)

마지막 방법은 단순히 곱하거나, for문을 이중으로 쓴것과는 달리 좀더 복잡하게 만들어지는데

일단 col이라는 비어있는 리스트를 선언한다음 append를 통해서 반복을 해주고 이렇게 col 리스트가 완성이 되면 arr에 추가하는 식으로 만들어 지게 됩니다.

자 그렇다면 print를 사용하면 결국 똑같은 값을 출력하지만 놀랍게도 다릅니다.

바로 첫번째 방법을 이용해서 리스트를 곱하고 그 리스트를 한번더 곱하는 방법이지요 분명 저는 2,2 (0부터 시작했으니 3,3에 있는 값) 에 1을 추가를 했는데 보시면 3번째 있는 값이 몽땅 바뀌어져 있습니다.

이유는 간단합니다. 얕은복사/깊은복사 문제가 일어났기 때문이지요

단순히 리스트를 곱하고 그 리스트를 곱해서 넣게 되면 우리 눈에는 N개의 리스트가 나열된것처럼 보이지만

N개의 리스트가 서로 다른 객체가 아니라 첫번째 객체가 N번 복사되어서 우리에게 보이는 것입니다.

그러니 첫번째든 몇번째고 N번째고 리스트에 접근을 하게 되면 우리가 처음에 만들었던 객체에 접근하게 되는 것이고

그 객체에서 받아온 리스트가 몽땅 바뀌어버리니 저런 일이 발생하는 것입니다.

리스트를 단순히 곱하거나 복사해서 쓰기보다 for문이나 append를 사용해서 객체를 개별로 생성하는 것이 안전합니다.

참고자료 : geeksforgeeks