[파이썬] Unit 11. 시퀀스 자료형의 공통 기능 사용하기

| 시퀀스 자료형 활용하기

- 리스트, 튜플, range, 문자열의 공통점은 모두 값이 연속적(sequence)으로 이어져 있다는 점.

- 시퀀스 자료형 (sequence types) : 리스트, 튜플, range, 문자열처럼 값이 연속적으로 이어진 자료형.

 

 

| 시퀀스 자료형의 공통 기능 사용하기

- 시퀀스 자료형의 가장 큰 특징은 공통된 동작과 기능을 제공.

- 시퀀스 객체 : 시퀀스 자료형으로 만든 객체.

- 요소(element) : 시퀀스 객체에 들어있는 각 값. 

 

 

| 특정 값이 있는지 확인하기

- 값 in 시퀀스 객체

>>> a = [0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]
>>> 30 in a
True
>>> 100 in a
False

- 시퀀스 객체에 in 연산자를 사용하면 특정 값이 있을 때 True, 없으면 False가 나옴.

 

- 값 not in 시퀀스 객체

>>> a = [0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]
>>> 100 not in a
True
>>> 30 not in a
False

- not in은 특정 값이 없으면 True, 있으면 False가 나옴.

- 튜플, range, 문자열도 동일한 방법으로 사용 가능.

 

 

 

| 시퀀스 객체 연결하기

- 시퀀스 객체는 + 연산자를 사용하여 객체를 서로 연결하여 새 객체를 만들 수 있음.

- 시퀀스 객체1 + 시퀀스 객체2

>>> a = [0, 10, 20, 30]
>>> b = [9, 8, 7, 6]
>>> a + b
[0, 10, 20, 30, 9, 8, 7, 6]

- 변수를 만들지 않고 리스트 여러 개를 직접 연결해도 상관 없음.

- 단, 시퀀스 자료형 중에서 range는 + 연산자로 연결할 수 없음.

>>> range(0, 10) + range(10, 20)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
    range(0, 10) + range(10, 20)
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'range' and 'range'

- 이때는 range를 리스트 또는 튜플로 만들어서 연결할 것.

>>> list(range(0,10)) + list(range(10,20))
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]
>>> tuple(range(0,10)) + tuple(range(10,20))
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)

- 문자열은 + 연산자로 여러 문자열 연결 가능.

>>> 'Hello, ' + 'world!'
'Hello, world!'

 

 

 

[참고] 문자열에 숫자 연결하기

>>> 'Hello, ' + 10
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#2>", line 1, in <module>
    'Hello, ' + 10
TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly

- 정수를 문자열로 변환할 수 없어서 TypeError가 발생.

- 이 문제를 해결하려면 str을 사용하여 숫자(정수, 실수)를 문자열로 변환하면 됨. 

- '문자열' + str(정수)

- '문자열' + str(실수)

>>> 'Hello, ' + str(10)      # str을 사용하여 정수를 문자열로 변환
'Hello, 10'
>>> 'Hello, ' + str(1.5)     # str을 사용하여 실수를 문자열로 변환
'Hello, 1.5'

- 즉, 문자열에 + 를 사용할 때는 어떤 형태의 값이든 str을 사용해서 문자열로 맞춰주면 됨.

- 문자열과 숫자를 간단하게 조합할 수 있어서 계산 결과와 설명을 함께 출력할 때 편리.

 

 

 

| 시퀀스 객체 반복하기

- * 연산자는 시퀀스 객체를 특정 횟수만큼 반복하여 새 시퀀스 객체를 만듦.

- 0 또는 음수를 곱하면 빈 객체가 나오며 실수는 곱할 수 없음.

- 시퀀스 객체 * 정수

- 정수 * 시퀀스 객체

>>> [0, 10, 20, 30] * 3
[0, 10, 20, 30, 0, 10, 20, 30, 0, 10, 20, 30]

- 요소 0, 10, 20, 30이 들어있는 리스트를 3번 반복해서 새 리스트를 만들었음.

 

- range는 * 연산자를 사용하여 반복할 수 없음.

>>> range(0, 5, 2) * 3
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#3>", line 1, in <module>
    range(0, 5, 2) * 3
TypeError: unsupported operand type(s) for *: 'range' and 'int'

- range를 리스트 또는 튜플로 만들어서 반복하면 됨.

>>> list(range(0, 5, 2)) * 3
[0, 2, 4, 0, 2, 4, 0, 2, 4]
>>> tuple(range(0, 5, 2)) * 3
[0, 2, 4, 0, 2, 4, 0, 2, 4]

- 문자열은 * 연산자를 사용하여 반복.

>>> 'Hello, ' * 3
'Hello, Hello, Hello, '

 

 

 

| 시퀀스 객체의 요소 개수 구하기

- 시퀀스 객체에는 요소가 여러 개 들어있는데, 이 요소의 개수(길이)를 구할 때는 len 함수를 사용.

- len은 길이를 뜻하는 length에서 따옴.

- len( 시퀀스 객체 )

 

 

 

| 리스트와 튜플의 요소 개수 구하기

>>> a = [0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]
>>> len(a)
10

>>> b = (38, 76, 43, 62, 19)
>>> len(b)
5

 

 

 

| range의 숫자 생성 개수 구하기

- range에 len 함수를 사용하면 숫자가 생성되는 개수를 구함.

>>> len(range(1, 10, 2))
5

- 실무에서는 range 등을 사용하여 리스트나 튜플을 생성하거나, 다양한 방법으로 요소를 추가, 삭제, 반복하므로 요소의 개수가 한눈에 보이지 않음.

- 그래서 len 함수를 자주 활용!

 

 

 

| 문자열의 길이 구하기

- 문자열도 시퀀스 자료형이므로 len 함수 사용.

>>> hello = 'Hello, world!'
>>> len(hello)
13

- 문자열의 길이는 공백까지 포함함.

- 따옴표는 제외 : 따옴표는 문자열을 표현하는 문법일 뿐 문자열의 길이에는 포함 x

 

 

 

[참조] UTF-8 문자열의 바이트 수 구하기

- 한글은 UTF-8 인코딩으로 저장하는데, 문자열이 차지하는 실제 바이트 수를 구할 수 있음.

>>> hello = '안녕하세요'
>>> len(hello.encode('utf-8'))
15

- UTF-8에서 한글 글자 하나는 3바이트로 표현.

- 파이썬의 버전에 따라 결과가 다름으로 주의.

 

 

 

| 인덱스 사용하기

- 시퀀스 객체에 들어있는 요소에 접근하는 방법이 있음.

- 시퀀스 객체의 각 요소는 순서가 정해져 있고, 이를 인덱스라고 부름.

- 시퀀스 객체에 [ ]를 붙이고 아나에 각 요소의 인덱스를 지정하면 해당 요소 접근 가능.

- 시퀀스 객체[인덱스]

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> a[0]   # 리스트의 첫 번째(인덱스 0) 요소 출력
38
>>> a[2]   # 리스트의 세 번째(인덱스 2) 요소 출력
53
>>> a[4]   # 리스트의 다섯 번째(인덱스 4) 요소 출력
19

- 인덱스 (index, 색인) : 위치 값.

- 시퀀스 객체의 인덱스는 항상 0부터 시작.

- 튜플, range, 문자열도 []에 인덱스를 지정하면 해당 요소를 가져올 수 있음.

>>> b = (38, 21, 53, 62, 19)
>>> b[0]        # 튜플의 첫 번째(인덱스 0) 요소 출력
38

>>> r = range(0, 10, 2)
>>> r[2]        # range의 세 번째(인덱스 2) 요소 출력
4

>>> hello = 'Hello, world!'
>>> hello[7]    # 문자열의 여덟 번째(인덱스 7) 요소 출력
'w'

 

 

[참고] 시퀀스 객체에 인덱스를 지정하지 않으면?

- 시퀀스 객체에 인덱스를 지정하지 않은 상태는 해당 객체 전체를 의미.

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> a    # 시퀀스 객체에 인덱스를 지정하지 않으면 시퀀스 객체 전체를 뜻함
[38, 21, 53, 62, 19]

 

[참고] __getitem__ 메서드

- 시퀀스 객체에서 [ ]를 사용하면 실제로는 __getitem__ 메서드를 호출하여 요소를 가져옴. 

- __getitem__ 메서드를 직접 호출해서 요소를 가져올 수도 있음

- 시퀀스객체.__getitem__(인덱스)

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> a.__getitem__(1)
21

 

 

 

| 음수 인덱스 지정하기

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> a[-1]   # 리스트의 뒤에서 첫 번째(인덱스 -1) 요소 출력
19
>> a[-5]   # 리스트의 뒤에서 다섯 번째(인덱스 -5) 요소 출력
38

- 시퀀스 객체에 인덱스를 음수로 지정하면 뒤에서부터 요소에 접근.

- 튜플, range, 문자열도 음수 인덱스를 지정하면 뒤에서부터 요소에 접근.

>>> b = (38, 21, 53, 62, 19)
>>> b[-1]        # 튜플의 뒤에서 첫 번째(인덱스 -1) 요소 출력
19

>>> r = range(0, 10, 2)
>>> r[-3]        # range의 뒤에서 세 번째(인덱스 -3) 요소 출력
4

>>> hello = 'Hello, world!'
>>> hello[-4]    # 문자열의 뒤에서 네 번째(인덱스 -4) 요소 출력
'r'

 

 

 

| 인덱스의 범위를 벗어나면?

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> a[5]    # 인덱스 5는 범위를 벗어났으므로 에러
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
    a[5]
IndexError: list index out of range

- IndexError : 리스트의 인덱스가 범위를 벗어났다는 오류.

- 마지막 요소의 인덱스는 시퀀스 객체의 요소 개수보다 1 작다는 것 유의!

 

 

 

| 마지막 요소에 접근하기

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> len(a)
5

>>> a[len(a)]
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#3>", line 1, in <module>
    a[len(a)]
IndexError: list index out of range

- len(5)는 5이므로 인덱스가 범위를 벗어남. 

>>> a[len(a) - 1]   # 마지막 요소(인덱스 4) 출력
19

- 이 방법은 시퀀스 객체의 마지막 인덱스를 구할 때 종종 사용하는 방법.

 

 

 

| 요소에 값 할당하기

- 시퀀스 객체는 [ ]로 요소에 접근한 뒤 = 로 값을 할당.

- 시퀀스객체[인덱스] = 값

>>> a = [0, 0, 0, 0, 0]    # 0이 5개 들어있는 리스트
>>> a[0] = 38
>>> a[1] = 21
>>> a[2] = 53
>>> a[3] = 62
>>> a[4] = 19
>>> a
[38, 21, 53, 62, 19]
>>> a[0]
38
>>> a[4]
19

- 이때도 범위를 벗어난 인덱스는 지정할 수 없음.

>>> a[5] = 90
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#4>", line 1, in <module>
    a[5] = 90
IndexError: list assignment index out of range

 

- 튜플은 안에 저장된 요소를 변경할 수 없음.

- 따라서 튜플의 요소에 접근하여 값을 할당하면 에러 발생.

>>> b = (0, 0, 0, 0, 0)
>>> b[0] = 38
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#5>", line 1, in <module>
    b[0] = 38
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

- range와 문자열도 저장된 요소를 변경할 수 없음.

>>> r = range(0, 10, 2)
>>> r[0] = 3
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#6>", line 1, in <module>
    r[0] = 3
TypeError: 'range' object does not support item assignment 

>>> hello = 'Hello, world!'
>>> hello[0] = 'A'
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#7>", line 1, in <module>
    hello[0] = 'A'
TypeError: 'str' object does not support item assignment

- 즉, 시퀀스 자료형에서 튜플, range, 문자열은 읽기 전용!

 

 

 

| del 로 요소 삭제하기

- del 뒤에 삭제할 요소를 지정

- del 시퀀스객체[인덱스]

>>> a = [38, 21, 53, 62, 19]
>>> del a[2]
>>> a
[38, 21, 62, 19]

- 튜플, range, 문자열은 안에 저장된 요소를 삭제할 수 없음!!