list는 여러개의 데이터들을 하나로 모아주는 data structures중 하나입니다. 이 list에는 어떠한 특성이 있는지 알아보죠.
- Lists' elements can take any types
- Lists are ordered collections
- Lists' elements are changeable
- Lists allow duplicate elements
- Lists are iterable
- Lists are mutable
특성 이외에 list에서 지원하는 몇가지 기능들이 있습니다.
먼저, 어떻게 list로 변수에 담을 수 있을지 살펴봅시다. 이미 여러분들은 꽤 보셨을 것입니다.
data = [1, "two", True]
print(data)# 출력 결과
[1, 'two', True]여기서 잠깐 보자면, list안에 한 요소인 element에는 어떠한 type이어도 됩니다. 보시는 바와 같이 int, str, bool 의 자료형이 정상적으로 리스트에 담겨지고 출력되는 것을 볼 수 있습니다.
Tip👀
list의 element에는 무슨 type이든지 담을 수 있습니다.list안에list가 있을 수도 있고, 다른data structure들도 들어갈 수 있습니다! 좀 더 자세한 예시를 보고 싶으시다면 Bulit-in Data structure의 예시를 참고해 주세요!
list에는 순서가 있기 때문에 다음과 같이 []와 같은 subscipt operator를 이용하여 원하는 element에 접근할 수 있습니다. 또한 []에 들어가는 정수를 index라고 합니다.(실수는 안됩니다.)
data = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
print(data[0])
print(data[-1])
print(data[-11])# 출력 결과
0
10
0음수를 넣게 되면, -1이 마지막 element인 10에서 mapping 되길 시작으로, -11는 0까지 mapping 되게 됩니다. 또한 순서가 있기 때문에 다음과 같은 일도 할 수 있습니다.
data = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
print(data[0:11:2])# 출력 결과
[0,2,4,6,8,10][ start = 0 : end = list_size : step = 1 ]
start 번째 부터 end-1 번째까지 step 간격으로 새롭게 list를 만들어 줍니다. 각각은 생략 가능합니다. 각각을 생략하게 되면 start는 처음 부터, end는 마지막 element까지, step은 한 개씩 가져오게 되는겁니다.
각각에 음수도 넣을 수 있습니다. 음수를 쓰게 되면 다음과 같이 거꾸로 출력도 가능합니다.
print(data[-1:-12:-2])# 출력 결과
[10, 8, 6, 4, 2, 0]list를 사용할때, 단순히 순서대로 나열된 정수들을 만들어야 할 때가 많습니다. (for문을 사용할 때 특히 자주 사용할 것입니다. 지금은 for 문을 몰라도 됩니다.) 예를 들어 봅시다.
data = [0,1,2, ..., 99] # 실행되지 않습니다! "..." 이란 구문은 list에서 지원하지 않아요!위는 0부터 99까지 순서대로 나열된 정수를 list로 담은 모습입니다. 실제로 실행되진 않습니다. list에는 ...이라는 말을 이해하지 못합니다. 이처럼 단순한 list를 편하게 만들때 필요한 것이 range()입니다.
data = range(100)
print(data)
print(type(data))# 출력 결과
range(0,100)
<class, 'range'>0부터 100까지 순서대로 나열된 정수를 순차적으로 접근할 수 있는 range type으로 나오게 됩니다.
Tip👀
왜
list가 아니라range라는 type으로 반환이 되나요?이는 매우 심화 내용으로 읽고 싶으신 분만 읽으시면 됩니다. 처음 python을 접하시는 분들은 나중에 for에서 어떻게 사용되는지만 확인하시면 됩니다.
어떤 변수나 객체를 선언할 때, 해당 값들이 memory 어딘가에 저장되어야만 사용할 수 있습니다. 그러한 면에서 range(10**10)이란 큰 숫자가 [0,1,...,10**10]까지 한꺼번에 memory에 저장한다고 생각해 보세요.
그렇게 된다면 많은 양의 data가 memory에 담기게 될 것입니다. 만약 memory가 저장해야할 data 보다 부족하면 프로그램은 정상적으로 실행 될 수가 없겠죠? 많은 양의 data를 저장할 수 있는 용량이 되더라도 느릴 수 있다는 단점이 생깁니다.
이러한 점을 보완하기 위해 직접 필요하다고 요구될때 까지 계산되지 않는
lazy sequence(range)를 반환합니다. 여기서lazy sequence는 순차적으로 접근 할 수 있지만 직접 요구 될 때까지 계산되지 않는 성질을 가진sequence라 보시면 됩니다.(한꺼번에 memory에 저장하는 것이 아니라 필요할 때 꺼내서 사용한다는 소립니다.)data = range(100) print(data[50])# 출력 결과 49 # 0부터 시작하니까 50 - 1인 49가 나옵니다.위의 예시에서 data에는 바로 [0, ... ,99]를 data에 저장하지 않습니다. 그냥 range라는 data type의 값으로 저장이 됩니다. 직접 요구 되는
data[50]를 명령했을 때, 그제서야 50번째의 숫자를 계산하기 시작합니다.이와 비슷한 이야기를 전에도 하였습니다.
lazy evaluation을 아시나요? Operators-Logical operators에서 다뤘었던 내용입니다.and와or연산자에서 첫 번째 operand에서 이미 결과값이 결정 될때, 굳이 두 번째 operand의 값은 계산하지 않았습니다. 그것처럼lazy sequence도 필요할때만 계산되고 나머지의 경우range라는 data type로 남아 있는 것입니다.여기까지 읽으셨으면 대단하신 분이십니다. 실제로 어떻게 구현되는지는 memory의 구조, pointer, iterator에 대한 기본적인 지식이 필요합니다. 이를 python에서 배우는 것은 비효율적일 뿐더러 기초에서 벗어나는 것이라 생각됩니다.
list안의 element들은 처음 선언한 뒤에도 값이 바뀔 수 있습니다.
data = [0,1,2,3,4]
data[2] = "two"
print(data)# 출력 결과
[0,1,'two',3,4]list의 element는 중복 될 수 있습니다.
data = [1,1,1,1]
print(data)# 출력 결과
[1,1,1,1]for 문에서 다뤄지면 좋은 소재이지만 list의 특성이기 때문에 다루도록 하겠습니다. for문에 대해 모르시더라도 직관적으로 이해할 수 있으니까 걱정하지 않아도 됩니다.
for i in ["you","me","him","her"]:
print(i)# 출력 결과
you
me
him
heriterable이라는 것은 순차적으로 접근할 수 있는 성질입니다. for문을 잘 모르지만 "you"부터 차례대로 하나하나씩 출력된 것을 볼 수 있습니다. (사실 for문의 전부 이긴 합니다..)
아직 Function에 대해 배운게 없으신 분은 읽지 않는 것을 추천드립니다. 이 부분은 적어도 scope에 대해 알아야 이해가 가능한 부분입니다. 일단 예시를 mutable이란 특성은 이 무엇인지 알아 보도록 하겠습니다.
def change_var(a):
var = a
def change_data(a):
data[0] = a위와 같이 함수를 정의하였다고 해보죠.
data = [1,2,3]
var = 4그리고 위같이 변수를 정했다고 칩시다.
change_var(100)
change_data(100)
print(var)
print(data)위와 같은 명령문을 통해 얻을 수 있는 예상 출력 결과는 함수가 어떻게 정의 되었든 상관없이, Scope에 의해 아무런 영향을 받지 않을 것입니다. 출력 결과를 보도록 하죠.
# 출력 결과
4
[100,2,3]예상이랑 결과가 다릅니다! data type이 int인 경우는 그대로 값을 가지지만 list의 경우는 첫번째 값이 함수 내에서 할당된 값인 100으로 바뀌어져 있습니다. 이처럼 scope와 관계없이 변할 수 있는 성질을 mutable이라고 합니다.
왜 이렇게 되는지 이해를 하기위해서는 적어도 Classes/Objects를 알아야합니다. 지금은 아 그렇구나 하고 넘어가시는 것을 추천합니다.
origin = 1
copied = origin
print(copied)# 출력 결과
1다음과 같이 "origin"에 1을 할당하고, "copied"에 "origin"을 할당시키면 다음과 같이 "origin"안에 있던 1이 복제 되었다는 것을 알 수 있습니다. 이 상태에서 "copied"에 담긴 1을 2로 바꾼 후, "origin"값이 바뀌었는지 확인해 보겠습니다.
copied = 2
print(copied)
print(origin)# 출력 결과
2
1
"copied"가 2로 바뀌었음에도 불구하고 "origin"의 값은 변하지 않았습니다. 다음은 list을 보도록 해봅시다.
origin = [1,2,3]
copied = origin
print(copied)# 출력 결과
[1,2,3]정상적으로 복제되었음을 확인 할 수 있습니다. 다음 단계로 넘어가 보도록 하죠.
copied[2] = 100
print(copied)
print(origin)# 출력 결과
[1,2,100]
[1,2,100]복제된 "copied"의 값을 변형시켰는데 "origin"값 또한 "copied"와 동일하게 바뀌었습니다. 이처럼 복제된 list에 의해 본래 list의 값이 변하는 성질을 mutable이라고 합니다.
Tip👀
우리가 원하는 것은 저렇게 둘 다 변하는게 아니라 "copied"의 element만 변하게 하고 싶습니다. 그러한 경우를 위해 python에서는 다음의 명령어를 지원합니다.
origin = ['a','b','c'] copied = origin.copy() copied[2] = 'z' print(copied) print(origin)# 출력 결과 ['a','b','z'] ['a','b','c']
list에서 지원하는 다양한 operators가 존재합니다. 예를 보시면 다음과 같습니다.
data = [1,2,3]
print("apple" in ["fruit", "plant", "iphone"])
print([1,2,3] + [4,5,6])
del # 출력 결과
False
[1,2,3,4,5,6]in은 Operators-Membership operators에서 봤었던 것이니 쉬울 것이니 쉬울 것입니다. +의 경우에도 left operand의 끝에 right operand를 이어 붙인다는 것을 직관적으로 이해할 수 있으실 겁니다.
이외에 list를 지원하는 다양한 method(function)들이 있습니다. 이를 정리한 표는 다음과 같습니다.
| Method | Description | Example |
|---|---|---|
append(x) |
Adds x at the end of the list |
data.append(x) |
clear() |
Removes all the elements from the list | data.clear(x) |
copy() |
Returns a copy of the list | data.copy(x) |
count(x) |
Counts how many xs are in the list |
data.count(x) |
extend(x) |
Add the elements of a x{list (or any iterable)}, to the end of the current list |
data.extend(x) |
index(x) |
Same as data[x](data is list) |
data.index(x) |
insert(x,y) |
Adds y at the specified position(x) |
data.insert(x,y) |
pop(x = -1) |
Same as del data[x] |
data.pop(x) |
remove(x) |
Removes the item with the specified value | data.remove(x) |
reverse() |
Reverses the order of the list | data.reverse() |
sort() |
Sorts the list | data.sort() |
이에 해당하는 모든 예시를 한 문서에서 다루기에는 너무 길어질 것 같습니다😥. 해당 자료에 대한 예시가 인터넷에 많이 있으니 참고하시면 좋을 것 같습니다.