Python itertools 내장 모듈 정리

https://www.geeksforgeeks.org/python-itertools/

https://docs.python.org/ko/3/library/itertools.html

Python에는 다양한 내장 함수를 지원을 합니다. 물론 이들은 코딩테스트에서도 대부분 문제없이 사용할 수 있기 때문에 기억을 하시면 굉장히 유용합니다. 특히 순열과 조합은 직접 만드는 것보다 내장함수를 사용하는게 훨씬 좋습니다.

하지만 이것 말고도 다양한 함수가 있는데 정리를 해보겠습니다.

help(itertools)

시간이 나시면 help로 한번 읽어 보셔도 좋을 것입니다.

여러 이터레이터 연결하기

chain

여러 이터레이터를 하나의 순차적인 이터레이터로 합치고 싶을 때 chain을 사용합니다.

it = itertools.chain([1,2,3],[4,5,6])
print(list(it))

코테같은 것 풀면은 두 리스트를 합치는 경우도 있는데 이를 이용하면 간단하게 만들 수 있으며 대게 속도도 더 빠릅니다.

repeat

한 값을 계속 반복해 내놓고 싶을 때 repeat를 사용합니다. 이터레이터가 값을 내놓는 횟수를 제한하려면 repeat의 두 번째 인자로 최대 횟수를 지정하면 됩니다.

it = itertools.repeat('Python', 3)
print(list(it))

for문을 이용해서 append나 곱하기를 해서 넣는것보다 더 간결합니다.

cycle

어떤 이터레이터가 내놓는 원소들을 계속 반복하고 싶을 때는 cycle을 사용한다.

it = itertools.cycle([1,2])
result = [next(it) for _ in range(10)]
print(result)

1과 2가 반복이 되는데 it는 이터레이터가 생성되기 때문에 next로 하나씩 생성이 됩니다.

tee

한 이터레이터를 병렬적으로 두 번째 인자로 지정된 개수의 이터레이터로 만들고 싶을 때 tee를 사용한다. 이 함수로 만들어진 각 이터레이터를 소비하는 속도가 같지 않으면, 처리가 덜 된 이터레이털의 원소를 큐에 담아둬야 하므로 메모리 사용량이 늘어난다.

it1, it2, it3 = itertools.tee(['하나','둘'],3)
print(list(it1))
print(list(it2))
print(list(it3))

zip_longset

zip 내장함수의 변형으로 여러 이터레이터중 짧은 쪽 이터레이터의 원소를 다 사용한 경우 fillvalue로 지정한 값을 채워준다. 기본값은 None

keys = ['하나','둘','셋']
values = [1,2]

normal = list(zip(keys, values))
print('zip:', normal)

it = itertools.zip_longest(keys, values, fillvalue='없음')
longest = list(it)
print('zip_longest', longest)

이터레이터에서 원소 거르기

itertools 내장 모듈에는 이터레이터에서 원소를 필터링할 때 쓸 수 있는 여러 함수가 있습니다.

islice

이터레이터를 복사하지 않으면서 원소 인덱스를 이용해 슬라이싱하고 싶을 때 islice를 사용하면된다. 끝만 지정하거나, 시작과 끝을 지정하거나, 시작과 끝과 증가값을 지정할 수 있으며, islice의 동작은 시퀸스 슬라이싱이나 스트라이딩 기능과 비슷하다.

values = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
first_five = itertools.islice(values,5)
print("앞에서 다슷 개:", list(first_five))

middle_odds = itertools.islice(values, 2,8,2)
print("중간의 홀수들: ",list(middle_odds))

takewhile

이터레이터에서 주어진 술어(predicate)가 False를 반환하는 첫 원소가 나타날때까지 원소를 돌려준다.(True를 반환하는 동안에는 원소를 반환함)

values = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
less_than_seven = lambda x: x<7
it = itertools.takewhile(less_than_seven, values)
print(list(it))

dropwhile

takewhile의 반대다. 이터레이터에서 중진 술어가 False를 반환하는 첫 원소를 찾을때까지 이터레이터의 원소를 건너뛴다.

values = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
less_than_seven = lambda x: x<7
it = itertools.dropwhile(less_than_seven, values)
print(list(it))

filterfalse

filter내장함수의 반대이다. 주어진 이터레이터에서 술어가 False를 반환하는 모든 원소를 돌려준다.

values = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
evens = lambda x:x%2 == 0

filter_result = filter(evens, values)
print("Filter :",list(filter_result))

filter_false_result = itertools.filterfalse(evens, values)
print("Filter False:",list(filter_false_result))

이터레이터에서 원소의 조합 만들어내기

itertool 내장 모듀렝는 이터레이터가 돌려주는 원소들의 조합을 만들어내는 몇가지 함수가 들어 있는데 combination, product, permutation은 생략

accumulate

파라미터를 두개 받는 함수(이항 함수)를 반복적용하면서 이터레이터 원소를 값 하나로 줄여준다.(fold 연산이라는 부류에 속함) 이 함수가 돌려주는 이터레이터는 원본 이터레이터의 각 원소에 대해 누적된 결과를 내놓는다.

values = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
sum_reduce = itertools.accumulate(values)
print('합계', list(sum_reduce))

def sum_modulo_20(first, second):
    output = first + second
    return output % 20

modulo_reduce = itertools.accumulate(values, sum_modulo_20)
print('20으로 나눈 나머지의 합계:', list(modulo_reduce))

합수를 적층적으로 더하는것을 볼 수 있고 또는 여기에 함수를 적용해서 다른 결과값을 얻을 수 있다.

코테를 많이 풀다보면 생각보다 이런 테크닉이 필요한데 이를 일일이 for문이나 조건을 거는 것보다 itertool을 적절하게 활용하면 쉽게 풀 수 있고 속도와 메모리 관리에서도 유용하다.

다시 정리하면 이터레이너나 제너레이터를 다루는 itertools 함수는 세가지 범주로 나눌 수 있다.

• 여러 이터레이터를 연결함

• 이터레이터의 원소를 걸러냄

• 원소의 조합을 만들어냄

파이썬 인터프리터에서 help(itertools)를 입력한후 표시되는 문서를 살펴보면 더 많은 고급함수와 추가 파라미터를 확인 할 수 있다.