[Python] 리스트 자료형

📂 리스트

리스트는 여러 개의 데이터를 연속적으로 담아 처리하기 위해서 사용할 수 있다. 파이썬의 리스트 자료형은 C나 Java와 같은 프로그래밍 언어의 배열(Array) 기능을 포함하고 있으며, 내부적으로는 연결 리스트 자료구조를 채택하고 있어 append(), remove() 등의 메서드를 지원한다. 

 

📄 리스트 만들기

리스트는 대괄호([ ]) 안에 원소를 넣어 초기화하며, 쉼표(,)로 원소를 구분한다. 리스트를 선언하고자 할 때는 list() 혹은 간단히 대괄호([ ])를 이용할 수 있다. 

a = [1, 2, 3, 4]
print(a)

print(a[2])

# 빈 리스트 선언 방법 1
a = list()
print(a)

# 빈 리스트 선언 방법 2
a = []
print(a)

```
출력
[1, 2, 3, 4]
3
[]
[]
```

 

코딩 테스트 등에서 주로 크기가 N인 1차원 리스트를 초기화해야 하는데 다음 방식으로 초기화하면 편리하다. 다음은 크기가 N이고, 모든 값이 0인 1차원 리스트를 초기화하는 코드이다. 

n = 10 
a = [0] * n
print(a)

```
출력
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
```

 

📄 리스트의 인덱싱과 슬라이싱

파이썬의 인덱스값은 양의 정수와 음의 정수를 모두 사용할 수 있으며, 음의 정수를 넣으면 원소를 거꾸로 탐색하게 된다. 

예를 들어 인덱스에 -1을 넣으면 가장 마지막 원소가 출력된다. 

a = [1, 2, 3, 4, 5]

print(a[-1])

print(a[-3])

a[3] = 7
print(a)

```
출력
5
3
[1, 2, 3, 7, 5]
```

 

또한 리스트에서 연속적인 위치를 갖는 원소들을 가져와야 할 때는 슬라이싱(Slicing)을 이용할 수 있다. 대괄호 안에 콜론(:)을 넣어 시작 인덱스와 (끝 인덱스 - 1)을 설정할 수 있다. 
예를 들어 a라는 리스트의 두 번째 원소부터 네 번째 원소까지의 모든 데이터를 갖는 리스트를 가져오고 싶다면 a[1 : 4]와 같이 사용하면 된다.

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(a[1:4])

```
출력
[2, 3, 4]
```

 

📄 리스트 컴프리헨션

리스트 컴프리헨션은 리스트를 초기화하는 방법 중 하나이다. 이를 이용하며 대괄호([ ]) 안에 조건문과 반복문을 넣는 방식으로 리스트를 초기화할 수 있다.

간단히 0부터 19까지의 수 중에서 홀수만 포함하는 리스트를 만들고자 할 때는 다음과 같이 리스트를 초기화할 수 있다.

array = [i for i in range(20) if i % 2 == 1]

print(array)

```
출력
[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]
```

 

이러한 리스트 컴프리헨션은 2차원 리스트를 초기화할 때 매우 효과적으로 사용될 수 있다.

예를 들어 N*M 크기의 2차원 리스트를 초기화할 때는 다음과 같이 사용한다.

n = 3
m = 4
array = [[0] * m for _ in range(n)]
print(array)

```
출력
[[0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
```

언더바(_)의 역할
반복을 수행하되 반복을 위한 변수의 값을 무시하고자 할 때 언더바(_)를 사용한다. 
예를 들어 단순히 "Hello World"를 5번 출력할 때는 아래와 같이 언더바(_)를 이용하여 무시할 수 있다. 
for _ in range(5):
    print("Hello World")

 

참고로 특정 크기의 2차원 리스트를 초기화할 경우에는 반드시 리스트 컴프리헨션을 사용해야 한다. 만약 아래와 같이 2차원 리스트를 선언한다면 의도치 않은 결과가 나올 수 있다. 

n = 3
m = 4
array = [[0] * m] * n
print(array)

array[1][1] = 5
print(array)

```
출력
[[0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
[[0, 5, 0, 0], [0, 5, 0, 0], [0, 5, 0, 0]]
```

위 출력 결과를 보면 array[1][1]의 값을 5로 바꾸었을 뿐인데, 3개의 리스트에서 인덱스 1에 해당하는 원소들이 모두 5로 바뀐 것을 볼 수 있다. 이는 내부적으로 포함된 3개의 리스트가 모두 동일한 객체에 대한 3개의 래퍼런스로 인식되기 때문이다. 
따라서 특정한 크기의 2차원 리스트를 초기화할 때는 리스트 컴프리헨션을 이용해야 한다는 것을 기억하자!

 

📄 리스트 관련 기타 메서드

메서드명	사용법	설명	시간 복잡도
append()	변수명.append()	리스트에 원소를 하나 삽입	$O(N)$
sort()	변수명.sort()	기본 정렬 기능으로 오름차순으로 정렬	$O(NlogN)$
	변수명.sort(reverse=True)	내림차순으로 정렬
reverse()	변수명.reverse()	리스트의 원소의 순서를 모두 뒤집기	$O(N)$
insert()	변수명.insert(인덱스위치, 값)	특정한 인덱스 위치에 원소를 삽입	&O(N)$
count()	변수명.count(특정 값)	리스트에서 특정한 값을 가지는 데이터의 개수를 셀 때 사용	$O(N)$
remove()	변수명.remove(특정 값)	특정한 값을 갖는 원소를 제거 값을 가진 원소가 여러 개면 하나만 제거	$O(N)$

만약 특정한 값의 원소를 모두 제거하려면 어떻게 해야 할까? 파이썬에서는 remove_all()과 같은 함수를 제공하지 않는다. 따라서 다음고 같은 방법을 이용하면 좋다.

array = [1, 2, 3, 4, 5, 5, 5]
remove_set = {3, 5}

result = [i for i in array if i not in remove_set]
print(result)

```
출력
[1, 2, 4]
```