{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "***\n",
    "***\n",
    "# 10. 리스트의 활용\n",
    "***\n",
    "***"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "***\n",
    "## 1 리스트 정렬하기\n",
    "***"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### 1-1 리스트의 sort 메소드\n",
    "- L.sort() 함수는 리스트 L 자체를 변경하며 리턴값을 반환하지 않는다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "None\n",
      "[1, 2, 3, 4, 5, 8, 9]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [1, 5, 3, 9, 8, 4, 2]\n",
    "print(L.sort())\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 파이썬2에서는 cmp(a,b) 내장 함수가 지원되었으나,\n",
    "- 파이썬3부터는 cmp(a,b) 내장 함수가 지원되지 않는다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "ename": "NameError",
     "evalue": "name 'cmp' is not defined",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-4-18a5030ce91e>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      1\u001b[0m \u001b[0;31m# compare\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 2\u001b[0;31m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mcmp\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;36m1\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m\u001b[0;36m2\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m\u001b[1;32m      3\u001b[0m \u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      4\u001b[0m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mcmp\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;36m5\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m\u001b[0;36m2\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      5\u001b[0m \u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m: name 'cmp' is not defined"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "# compare\n",
    "print(cmp(1,2))\n",
    "\n",
    "print(cmp(5,2))\n",
    "\n",
    "print(cmp('abc', 'abc'))\n",
    "\n",
    "\n",
    "# -1\n",
    "# 1\n",
    "# 0"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "-1\n",
      "1\n",
      "0\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "# cmp(a, b)\n",
    "#   if a < b: return -1\n",
    "#   if a > b: return 1\n",
    "#   if a == b: return 0\n",
    "def cmp(a, b):\n",
    "    return (a > b) - (a < b) # True - False. 1 - 0. \n",
    "\n",
    "print(cmp(1, 2))\n",
    "\n",
    "print(cmp(5, 2))\n",
    "\n",
    "print(cmp('abc', 'abc'))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- Python3: 기본 정렬 방식을 변경할 수 없다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 7,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[1, 5, 3, 2, 4, 6]\n"
     ]
    },
    {
     "ename": "TypeError",
     "evalue": "'cmp' is an invalid keyword argument for this function",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-7-5f12d79ed6fb>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      4\u001b[0m \u001b[0mL\u001b[0m \u001b[0;34m=\u001b[0m \u001b[0;34m[\u001b[0m\u001b[0;36m1\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m5\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m3\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m2\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m4\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m6\u001b[0m\u001b[0;34m]\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      5\u001b[0m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mL\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 6\u001b[0;31m \u001b[0mL\u001b[0m\u001b[0;34m.\u001b[0m\u001b[0msort\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mcmp\u001b[0m\u001b[0;34m=\u001b[0m\u001b[0mmycmp\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m \u001b[0;31m# 역순으로 정렬\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m: 'cmp' is an invalid keyword argument for this function"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "def mycmp(a, b): # 대소관계에 따른 순서를 반대로 바꾸었음\n",
    "    return cmp(b, a)\n",
    "\n",
    "L = [1, 5, 3, 2, 4, 6]\n",
    "print(L)\n",
    "L.sort(cmp=mycmp) # 역순으로 정렬"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 여러 튜플을 요소로 지닌 리스트인 경우, 튜플의 첫번째 값이 아닌 다른 위치에 있는 값을 기준으로 정렬 "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "sorted by name: [('jung', 10, 36), ('kim', 3, 28), ('lee', 5, 38)]\n"
     ]
    },
    {
     "ename": "TypeError",
     "evalue": "'cmp' is an invalid keyword argument for this function",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-5-1c604fbb67b8>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m()\u001b[0m\n\u001b[1;32m     10\u001b[0m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;34m'sorted by name:'\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0mL\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m     11\u001b[0m \u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m---> 12\u001b[0;31m \u001b[0mL\u001b[0m\u001b[0;34m.\u001b[0m\u001b[0msort\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mcmp\u001b[0m\u001b[0;34m=\u001b[0m\u001b[0mcmp_1\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m\u001b[1;32m     13\u001b[0m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;34m'sorted by experience:'\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0mL\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m     14\u001b[0m \u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m: 'cmp' is an invalid keyword argument for this function"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "#Python2 기준 예제\n",
    "def cmp_1(a1, a2):\n",
    "    return cmp(a1[1], a2[1])\n",
    "\n",
    "def cmp_2(a1, a2):\n",
    "    return cmp(a1[2], a2[2])\n",
    "\n",
    "L = [('lee', 5, 38), ('kim', 3, 28), ('jung', 10, 36)]\n",
    "L.sort()\n",
    "print('sorted by name:', L)\n",
    "\n",
    "L.sort(cmp=cmp_1)\n",
    "print('sorted by experience:', L)\n",
    "\n",
    "L.sort(cmp=cmp_2)\n",
    "print('sorted by age:', L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- [중요] **Python3: sort의 인자인 key에 객체가 지닌 원소들 내에 키값을 지정하는 함수 지정가능**\n",
    "    - key 인자에 함수가 할당되어 있으면 각 리스트 원소에 대해 기본 비교함수 호출 직전에 key 함수를 먼저 호출한다.  "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "sorted by name: [('jung', 10, 36), ('kim', 3, 28), ('lee', 5, 38)]\n",
      "sorted by experience: [('kim', 3, 28), ('lee', 5, 38), ('jung', 10, 36)]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "#Python3 기준 예제\n",
    "L = [('lee', 5, 38), ('kim', 3, 28), ('jung', 10, 36)]\n",
    "\n",
    "def get_key_value(a):\n",
    "    return a[1]\n",
    "\n",
    "L.sort()\n",
    "print('sorted by name:', L)\n",
    "\n",
    "L.sort(key=get_key_value)\n",
    "print('sorted by experience:', L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "sorted by the first character: ['jung', 'kim', 'loh']\n",
      "sorted by the second character: ['kim', 'loh', 'jung']\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "#Python3 기준 예제\n",
    "S = ['loh', 'kim', 'jung']\n",
    "\n",
    "def get_key_value(a):\n",
    "    return a[1]\n",
    "\n",
    "S.sort()\n",
    "print('sorted by the first character:', S)\n",
    "\n",
    "S.sort(key=get_key_value)\n",
    "print('sorted by the second character:', S)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "['123', '2345', '34', '56']\n",
      "['34', '56', '123', '2345']\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = ['123', '34', '56', '2345']\n",
    "L.sort()\n",
    "print(L)\n",
    "\n",
    "L.sort(key=int)\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- sort() 함수 인자로 reverse 값을 받을 수 있다.\n",
    "  - 디폴트 reverse 인자값은 False\n",
    "  - reverse 인자값을 True로 주면 역순으로 정렬됨"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[9, 8, 6, 6, 3, 2, 1]\n",
      "[1, 2, 3, 6, 6, 8, 9]\n",
      "[9, 8, 6, 6, 3, 2, 1]\n",
      "[1, 2, 3, 6, 6, 8, 9]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n",
    "L.sort(reverse=True) # L.sort(reverse = 1)\n",
    "print(L)\n",
    "L.sort(reverse=False) # L.sort(reverse = 1)\n",
    "print(L)\n",
    "print(L[::-1])\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### 1-2 sorted 내장 함수\n",
    "- sorted() 내장함수는 L 자체에는 내용 변경 없이 정렬이 되어진 새로운 리스트를 반환한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[1, 2, 3, 6, 6, 8, 9]\n",
      "[1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n",
    "newList = sorted(L)\n",
    "print(newList)\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 14,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "1 2 3 6 6 8 9 "
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for ele in sorted(L):\n",
    "    print(ele, end=\" \")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- Python2: sorted() 함수의 두번째 인자로 cmp를 지정하는 함수 할당 가능\n",
    "  - 지정된 cmp 함수는 1, 0, -1만 Return\n",
    "  \n",
    "- Python3: sorted() 함수의 두번째 인자로 key를 지정하는 함수 할당 가능 \n",
    "  - 지정된 key 함수가 할당되어 있으면 각 리스트 원소에 대해 기본 비교함수 호출 직전에 key 함수를 먼저 호출한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 15,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "ename": "TypeError",
     "evalue": "mycmp() missing 1 required positional argument: 'a2'",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-15-e6a9c6532b35>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m()\u001b[0m\n\u001b[1;32m      3\u001b[0m \u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      4\u001b[0m \u001b[0mL\u001b[0m \u001b[0;34m=\u001b[0m \u001b[0;34m[\u001b[0m\u001b[0;36m1\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m5\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m3\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m2\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m4\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0;36m6\u001b[0m\u001b[0;34m]\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 5\u001b[0;31m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0msorted\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mL\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0mkey\u001b[0m\u001b[0;34m=\u001b[0m\u001b[0mmycmp\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m  \u001b[0;31m# 역순으로 정렬\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m\u001b[1;32m      6\u001b[0m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mL\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      7\u001b[0m \u001b[0;31m# ['123', '2345', '34', '56']\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m: mycmp() missing 1 required positional argument: 'a2'"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "def mycmp(a1, a2):      # 대소관계에 따른 순서를 반대로 바꾸었음\n",
    "    return cmp(a2, a1)\n",
    "\n",
    "L = [1, 5, 3, 2, 4, 6]\n",
    "print(sorted(L, key=mycmp))  # 역순으로 정렬\n",
    "print(L)\n",
    "# ['123', '2345', '34', '56']\n",
    "# ['34', '56', '123', '2345']"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[('jung', 10, 36), ('kim', 3, 28), ('lee', 5, 38)]\n",
      "[('lee', 5, 38), ('kim', 3, 28), ('jung', 10, 36)]\n",
      "\n",
      "[('kim', 3, 28), ('lee', 5, 38), ('jung', 10, 36)]\n",
      "[('lee', 5, 38), ('kim', 3, 28), ('jung', 10, 36)]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "#Python3 기준 예제\n",
    "L = [ ('lee', 5, 38), ('kim', 3, 28), ('jung', 10, 36)]\n",
    "\n",
    "def get_key_value(a):\n",
    "    return a[1]\n",
    "\n",
    "print(sorted(L))\n",
    "print(L)\n",
    "\n",
    "print()\n",
    "\n",
    "print(sorted(L, key=get_key_value))\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "['jung', 'kim', 'loh']\n",
      "['loh', 'kim', 'jung']\n",
      "\n",
      "['kim', 'loh', 'jung']\n",
      "['loh', 'kim', 'jung']\n",
      "loh\n",
      "kim\n",
      "jung\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "#Python3 기준 예제\n",
    "S = ['loh', 'kim', 'jung']\n",
    "\n",
    "def get_key_value(a):\n",
    "    return a[1]\n",
    "\n",
    "print(sorted(S))\n",
    "print(S)\n",
    "\n",
    "print()\n",
    "\n",
    "print(sorted(S, key=get_key_value))\n",
    "print(S)\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 인자로 reverse와 key 지정 가능"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 15,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[9, 8, 6, 6, 3, 2, 1]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n",
    "print(sorted(L, reverse=True))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 16,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "['123', '2345', '34', '56']\n",
      "['34', '56', '123', '2345']\n",
      "['2345', '123', '56', '34']\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = ['123', '34', '56', '2345']\n",
    "print(sorted(L))\n",
    "\n",
    "print(sorted(L, key=int))\n",
    "\n",
    "print(sorted(L, key=int, reverse=True))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### 1-3 L.reverse() 와 reversed() 내장 함수\n",
    "- L.reverse()도 반환값이 없다.\n",
    "  - 즉, L 자체를 역순으로 뒤집는다.\n",
    "  - [주의] 역순 정렬이 아니다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 17,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "None\n",
      "[9, 2, 6, 8, 3, 6, 1]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n",
    "print(L.reverse())\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 18,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "11 4 8 10 5 8 3 \n",
      "[1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n",
    "L.reverse()       # 역순으로 뒤집는다.\n",
    "for ele in L:\n",
    "    print(ele + 2, end=\" \")\n",
    "\n",
    "print()\n",
    "L.reverse()       # 다시 원상태로 복귀시킨다.\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- reversed() 내장함수는 sorted() 처럼 내용이 뒤집힌 리스트를 반환한다.\n",
    "  - sorted() 처럼 원래 리스트 내용에는 변함없다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 19,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n",
      "11 4 8 10 5 8 3 \n",
      "[1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [1, 6, 3, 8, 6, 2, 9]\n",
    "print(L)\n",
    "for ele in reversed(L):\n",
    "    print(ele + 2, end=\" \")\n",
    "print()\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "***\n",
    "## 2 리스트 내포(List Comprehension)\n",
    "***\n",
    "- 다음은 고등학교 수학에서 배운 집합의 표기 방법이다.\n",
    "  - A = {x^2 | x in {0, ..., 9}}\n",
    "  - B = {1, 2, 4, 8, 16, ..., 2^16}\n",
    "  - C = {x | x in S and x is odd}\n",
    "\n",
    "- 파이썬의 리스트 내포(list comprehension)는 바로 위 집합 표기법과 유사한 방식의 리터럴이다. \n",
    "- 위 집합들을 리스트 내포 방식으로 표현하면 다음과 같다. \n",
    "  - A = [x**2 for x in range(10)]\n",
    "  - B = [2**i for i in range(17)]\n",
    "  - C = [x for x in S if x % 2 == 1]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 일반적인 리스트 생성법"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 19,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = []\n",
    "\n",
    "for k in range(10):\n",
    "    L.append(k*k)\n",
    "    \n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 위 코딩은 리스트 내포 리터럴 방식을 활용해서 아래와 같이 변경할 수 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 21,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [k * k for k in range(10)]\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 리스트 내포 리터럴\n",
    "<pre>\n",
    "[expression for expr1 in sequence1\n",
    "              for expr2 in sequence2 \n",
    "              ...\n",
    "              for exprN in sequenceN\n",
    "              if condition]\n",
    "</pre>\n",
    "\n",
    "- 위 리터럴은 다음의 일반적인 for 문의 리털러과 동일\n",
    "<pre>\n",
    "l = []\n",
    "for expr1 in sequence1:\n",
    "&nbsp;&nbsp;for expr2 in sequence2:\n",
    "      ...\n",
    "         for exprtN in sequenceN:\n",
    "            if condition:\n",
    "               l.append(expression)\n",
    "</pre>\n",
    "               \n",
    "               \n",
    "- expression의 평가 결과 반드시 한 개의 원소가 나와야 한다.\n",
    "  - 틀린 예: [ x, y for x in seq1 for y in seq2 ]\n",
    "  \n",
    "- 만약 두 개의 이상의 평가 결과가 나오면 튜플 등으로 감싸 주어야 한다.\n",
    "  - 올바른 예: [ (x, y) for x in seq1 for y in seq2 ]\n",
    "  \n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 22,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[1, 9, 25, 49, 81]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [k * k for k in range(10) if k % 2]   # 홀수의 제곱만 리스트로 형성\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 위의 리스트 내포 코드는 아래와 동일"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 23,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[1, 9, 25, 49, 81]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = []\n",
    "for k in range(10):\n",
    "    if k % 2:\n",
    "        L.append(k*k)\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 두 개의 시퀀스 자료형에 대해 각각의 원소에 대한 쌍을 튜플 형태로 만들면서 리스트에 저장하는 코드"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 6,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[('a', 1), ('a', 2), ('a', 3), ('b', 1), ('b', 2), ('b', 3), ('c', 1), ('c', 2), ('c', 3)]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "seq1 = 'abc'\n",
    "seq2 = (1, 2, 3)\n",
    "print([(x, y) for x in seq1 for y in seq2])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 25,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[('a', 1), ('a', 2), ('a', 3), ('b', 1), ('b', 2), ('b', 3), ('c', 1), ('c', 2), ('c', 3)]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "seq1 = 'abc'\n",
    "seq2 = (1, 2, 3)\n",
    "l = []\n",
    "for x in seq1:\n",
    "    for y in seq2:\n",
    "        l.append((x, y))\n",
    "print(l)        "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 20보다 작은 2의 배수와 3의 배수에 대해 그 두 수의 합이 7의 배수인 것들에 대해 그 두 수의 곱을 출력하는 코드"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 26,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[(2, 12, 24), (4, 3, 12), (6, 15, 90), (8, 6, 48), (10, 18, 180), (12, 9, 108), (16, 12, 192), (18, 3, 54)]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [(i, j, i*j) for i in range(2, 20, 2) for j in range(3, 20, 3) if (i + j) % 7 == 0]\n",
    "print(L)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "- 문장 내 단어의 길이 출력"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 9,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "['The', 'quick', 'brown', 'fox', 'jumps', 'over', 'the', 'lazy', 'dog']\n",
      "['THE', 'the', 3]\n",
      "['QUICK', 'quick', 5]\n",
      "['BROWN', 'brown', 5]\n",
      "['FOX', 'fox', 3]\n",
      "['JUMPS', 'jumps', 5]\n",
      "['OVER', 'over', 4]\n",
      "['THE', 'the', 3]\n",
      "['LAZY', 'lazy', 4]\n",
      "['DOG', 'dog', 3]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "words = 'The quick brown fox jumps over the lazy dog'.split()\n",
    "print(words)\n",
    "stuff = [[w.upper(), w.lower(), len(w)] for w in words]\n",
    "\n",
    "for i in stuff:\n",
    "    print(i)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "-  피타고라스 삼각형의 각 3변의 길이 리스트 (조건: 각 변 x, y, z의 길이는 30 보다 작아야 하며, x <= y <= z 이어야 함)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 39,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[(3, 4, 5), (5, 12, 13), (6, 8, 10), (7, 24, 25), (8, 15, 17), (9, 12, 15), (10, 24, 26), (12, 16, 20), (15, 20, 25), (20, 21, 29)]\n",
      "[[ 3  4  5]\n",
      " [ 5 12 13]\n",
      " [ 6  8 10]\n",
      " [ 7 24 25]\n",
      " [ 8 15 17]\n",
      " [ 9 12 15]\n",
      " [10 24 26]\n",
      " [12 16 20]\n",
      " [15 20 25]\n",
      " [20 21 29]]\n",
      "(10, 3)\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "import numpy as np\n",
    "\n",
    "k = [(x,y,z) for x in range(1,30) for y in range(x,30) for z in range(y,30) if x**2 + y**2 == z**2]\n",
    "print(k)\n",
    "k = np.array(k)\n",
    "print(k)\n",
    "print(k.shape)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "-  QUIZ. shape(Channel, Height, Width)이 (3, 4, 5)인 3차원 배열을 리스트내포를 활용하여 만드시오(elements의 값은 CxHxW)."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 37,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "[[[1, 2, 3, 4, 5], [2, 4, 6, 8, 10], [3, 6, 9, 12, 15], [4, 8, 12, 16, 20]],\n",
      " [[2, 4, 6, 8, 10], [4, 8, 12, 16, 20], [6, 12, 18, 24, 30], [8, 16, 24, 32, 40]],\n",
      " [[3, 6, 9, 12, 15], [6, 12, 18, 24, 30], [9, 18, 27, 36, 45], [12, 24, 36, 48, 60]]]\n",
      "8\n",
      "(3, 4, 5)\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "from pprint import pprint\n",
    "import numpy as np\n",
    "\n",
    "x = [[[c*h*w for w in range(1, 5+1)] for h in range(1, 4+1)] for c in range(1, 3+1)]\n",
    "pprint(x, width=200)\n",
    "\n",
    "print(x[1][1][1])\n",
    "# x = [i+10 if i % 2 == 0 else i+20 for i in range(10)]\n",
    "# print(x)\n",
    "\n",
    "x = np.array(x)\n",
    "print(x.shape)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<p style='text-align: right;'>참고 문헌: 파이썬(열혈강의)(개정판 VER.2), 이강성, FreeLec, 2005년 8월 29일</p>"
   ]
  }
 ],
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   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
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   },
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