[Python] 두 개 뽑아서 더하기

 

 

 

 

 

 

 

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/68644

프로그래머스

 

 

 

 

✳️ 코드 작성

🤔 코드 아이디어
1. 빈 집합 생성 (중복을 제거하기 위해)
2. 입력 리스트에서 두 개의 숫자를 선택 - 이중 for문
3. 선택한 두 수의 합을 집합에 추가
4. 모든 경우의 수에 대해 합을 구함
5. 결과 반환 - 집합을 리스트로 변환하여 오름차순으로 정렬

 

 

💟 코드 풀이

def solution(numbers):
    answer = set() 
    for i in range(len(numbers)):
        for j in range(i+1, len(numbers)):
            answer.add(numbers[i] + numbers[j])  
    return sorted(list(answer))

 

🟣 set

• answer라는 빈 집합(set)을 생성
• 집합은 중복을 허용하지 않기 때문에 두 숫자를 더한 값이 중복되더라도 자동으로 제거

🔖 set !

• 집합을 나타내는 데이터 타입
• 집합과 유사하게, set은 중복되지 않는 요소들의 모음

 

💭 주요 특징

• 중복 허용 안 함
  • set은 같은 값을 여러 번 저장할 수 없음
  • 만약 중복된 값을 추가하려고 하면, 하나만 저장
• 순서가 없음
  • set은 순서가 없기 때문에 인덱싱(indexing)이나 슬라이싱(slicing)을 할 수 없음
  • 요소들이 어떤 순서로 저장될지 보장되지 않음
• 변경 가능
  • set은 요소를 추가하거나 제거할 수 있는 mutable한 자료형
• 빠른 탐색
  • 집합에 특정 값이 있는지 확인할 때 리스트보다 훨씬 빠른 시간 복잡도를 가짐
  • 리스트는 O(n)인 반면, set은 평균적으로 O(1)의 시간 복잡도

 

🪄 set 함수 사용법

1️⃣ 집합 만들기

# 리스트나 튜플을 집합으로 변환
numbers = [1, 2, 3, 4, 4, 5]
unique_numbers = set(numbers)  # 중복된 4는 한 번만 저장됨
print(unique_numbers)  # {1, 2, 3, 4, 5}

# 중괄호를 이용한 집합 생성
my_set = {1, 2, 3, 3, 4}
print(my_set)  # {1, 2, 3, 4}

 

2️⃣ 집합에 요소 추가 및 제거

• 추가하기 (add)

my_set = {1, 2, 3}
my_set.add(4)  # 4를 추가
print(my_set)  # {1, 2, 3, 4}

• 제거하기 (remove, discard)

my_set.remove(2)  # 2를 제거
print(my_set)  # {1, 3, 4}

# remove는 없는 요소를 제거하려고 할 때 에러가 발생하지만,
# discard는 에러 없이 넘어감
my_set.discard(5)  # 에러 발생하지 않음

 

3️⃣ 집합의 연산

• 합집합 (union) : 두 집합의 모든 요소를 포함한 집합

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
print(set1.union(set2))  # {1, 2, 3, 4, 5}

• 교집합 (intersection) : 두 집합에 공통으로 있는 요소들

print(set1.intersection(set2))  # {3}

• 차집합 (difference) : 첫 번째 집합에는 있지만 두 번째 집합에는 없는 요소들

print(set1.difference(set2))  # {1, 2}

• 대칭 차집합 (symmetric_difference) : 두 집합 중 한 쪽에만 있는 요소들

print(set1.symmetric_difference(set2))  # {1, 2, 4, 5}

 

4️⃣ 기타

• len() : 집합의 크기 구하기

print(len(set1))  # 3

• in : 집합에 특정 요소가 있는지 확인

print(2 in set1)  # True

• clear() : 집합의 모든 요소를 제거

set1.clear()
print(set1)  # set()

 

 

🟣 이중 for문

• 첫 번째 for 루프에서는 리스트 numbers의 각 요소에 대해 인덱스 i를 순회
• 두 번째 for 루프에서는 i+1부터 리스트 끝까지 인덱스 j를 순회
• numbers[i]와 numbers[j]의 합을 answer 집합에 추가

 

🟣 sorted(list(answer))

• 중복이 제거된 합들을 리스트로 변환
• 리스트를 오름차순으로 정렬해서 반

 

 

💠 예시

🔵 입력 예시

numbers = [2, 1, 3, 4, 1]
solution(numbers)

 

🔵 작동 원리

1️⃣ answer = set()

• 먼저 빈 집합 answer가 생성. answer는 두 숫자의 합을 저장하며, 중복된 값은 자동으로 제거

 

2️⃣ 이중 for문 

• len(numbers)는 5이므로, i는 0부터 4까지 순회
• 각각의 값에 대해 j는 항상 i+1부터 시작해 numbers 리스트 끝까지 비교

⚙️ 세부 실행 과정

 i = 0 (numbers[0] = 2)일 때 

1. j = 1 -> numbers[1] = 1
   • numbers[0] + numbers[1] = 2 + 1 = 3
   • answer에 3을 추가: answer = {3}
2. j = 2 -> numbers[2] = 3
   • numbers[0] + numbers[2] = 2 + 3 = 5
   • answer에 5를 추가: answer = {3, 5}
3. j = 3 -> numbers[3] = 4
   • numbers[0] + numbers[3] = 2 + 4 = 6
   • answer에 6을 추가: answer = {3, 5, 6}
4. j = 4 -> numbers[4] = 1
   • numbers[0] + numbers[4] = 2 + 1 = 3
   • 3은 이미 집합에 있기 때문에 추가되지 않음 : answer = {3, 5, 6}

---

 i = 1 (numbers[1] = 1)일 때 

 

• j = 2 -> numbers[2] = 3
  • numbers[1] + numbers[2] = 1 + 3 = 4
  • answer에 4를 추가: answer = {3, 4, 5, 6}
• j = 3 -> numbers[3] = 4
  • numbers[1] + numbers[3] = 1 + 4 = 5
  • 5는 이미 집합에 있기 때문에 추가되지 않음 : answer = {3, 4, 5, 6}
• j = 4 -> numbers[4] = 1
  • numbers[1] + numbers[4] = 1 + 1 = 2
  • answer에 2를 추가 : answer = {2, 3, 4, 5, 6}

---

 i = 2 (numbers[2] = 3)일 때 

1. j = 3 -> numbers[3] = 4
   • numbers[2] + numbers[3] = 3 + 4 = 7
   • answer에 7을 추가: answer = {2, 3, 4, 5, 6, 7}
2. j = 4 -> numbers[4] = 1
   • numbers[2] + numbers[4] = 3 + 1 = 4
   • 4는 이미 집합에 있기 때문에 추가되지 않음 : answer = {2, 3, 4, 5, 6, 7}

---

 i = 3 (numbers[3] = 4)일 때 

1. j = 4 -> numbers[4] = 1
   • numbers[3] + numbers[4] = 4 + 1 = 5
   • 5는 이미 집합에 있기 때문에 추가되지 않음 : answer = {2, 3, 4, 5, 6, 7}

---

i = 4 (numbers[4] = 1)일 때

• j가 i+1인 5부터 시작되어야 하는데,
  이때 numbers의 길이가 5이므로, j는 존재하지 않으므로 for문이 실행되지 않고 넘어감

 

 

🔵 최종 반환

• answer가 {2, 3, 4, 5, 6, 7}에서 [2, 3, 4, 5, 6, 7]로 변환
• set을 리스트로 변환, 리스트를 오름차순으로 정렬하여 반환 됨

return sorted(list(answer))

# [2, 3, 4, 5, 6, 7]

 

 

💟 리스트 컴프리헨션 + combinations 함수

• itertools 모듈 속 combinations 함수를 통해 이중 for문을 대신하여 불필요한 연산이었던 중복 합산을 줄여 최적화 

from itertools import combinations  # itertools 모듈에서 combinations 함수를 불러옴

def solution(numbers):
    return sorted(list(set([sum([i, j]) for i, j in combinations(numbers, 2)])))

 

🟣 combinations(numbers, 2)

• combinations 함수는 주어진 리스트 numbers에서 중복 없이 2개의 요소를 뽑는 모든 가능한 조합을 생성
• 예를 들어, numbers = [2, 1, 3, 4, 1]일 때, 이 함수는 다음과 같은 2개 숫자의 모든 조합을 반환
  • (2, 1), (2, 3), (2, 4), (2, 1), (1, 3), (1, 4), (1, 1), (3, 4), (3, 1), (4, 1)

🔖 combinations 함수

• combinations 함수는 주어진 리스트 또는 다른 iterable에서 순서를 고려하지 않고, 특정 개수의 요소를 뽑는 모든 가능한 조합을 생성
• itertools 모듈에서 불러옴

 

💭 주요 특징

 

• 중복이 없음 : 순서를 고려하지 않고, 각 요소를 한 번만 선택
• r개의 요소 선택 : 두 번째 인자인 r은 몇 개의 요소를 선택할지 결정
• 결과는 튜플 : 반환된 각 조합은 튜플 형식

 

🪄 예시

from itertools import combinations

numbers = [1, 2, 3, 4]
combs = combinations(numbers, 2)  # 2개의 요소로 이루어진 조합을 생성

for comb in combs:
    print(comb)

출력:

(1, 2)
(1, 3)
(1, 4)
(2, 3)
(2, 4)
(3, 4)

 

 

🟣 리스트 컴프리헨션 for i, j in combinations(numbers, 2)

• 위에서 만든 조합 (i, j)에 대해, i와 j의 합을 구하는 리스트 컴프리헨션

[sum([i, j]) for i, j in combinations(numbers, 2)]

• 예를 들어, (2, 1) → 2 + 1 = 3, (2, 3) → 2 + 3 = 5, 이런 식으로 모든 조합에 대해 두 숫자의 합을 계산
• 결과적으로 [3, 5, 6, 3, 4, 5, 2, 7, 4, 5]와 같은 리스트가 생성

 

🟣 set()으로 중복 제거

• 리스트 컴프리헨션으로 얻은 결과는 [3, 5, 6, 3, 4, 5, 2, 7, 4, 5]인데, 여기에는 중복된 값이 포함되어 있음
• 이를 set()으로 감싸서 중복을 제거

set([3, 5, 6, 3, 4, 5, 2, 7, 4, 5])  # 결과: {2, 3, 4, 5, 6, 7}

 

 

🟣 list()로 다시 리스트로 변환

• 집합(set)은 순서가 없으므로, 다시 리스트로 변환

list({2, 3, 4, 5, 6, 7})  # 결과: [2, 3, 4, 5, 6, 7]

 

🟣 sorted()로 정렬

• 리스트를 오름차순으로 정렬

sorted([2, 3, 4, 5, 6, 7])  # 결과: [2, 3, 4, 5, 6, 7]

 

🟣 최종 반환

• 정렬된 리스트 [2, 3, 4, 5, 6, 7]을 반환