기초 자료구조와 로직 설계

Algorithm Introduction

알고리즘 = 컴퓨터에게 복잡한 조건으로 계산을 시키는 것
파이썬의 자료형을 이용하여 세상의 데이터를 표현하고, 논리적으로 계산할 수 있다.

 

Q. 만약 어떤 사람의 이름이 alex, 나이는 3, 그리고 운전면허를 보유하고 있다면?

 

• 할당 연산자 =를 통해 변수에 각기 다른 자료형을 담아 표현할 수 있다.

name = 'alex'     # 이름에는 문자열을,
age = 3           # 나이에는 숫자를,
license = True    # 운전면허 보유여부에는 진리값을 할당할 수 있습니다.

 

 

 

• 할당 연산자는 더 정확하게는, 변수가 할당된 객체의 주솟값을 ‘가리키게’ 된다.
• name ⇒ ‘alex’ 객체를 pointing. Python Tutor 사이트를 활용하여 볼 수 있다.

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 Q. 한 사람의 정보를 하나의 변수에 할당하여 사용하고 싶다면 어떤 방식이 있을까?

 

 

• 리스트 혹은 딕셔너리와 같은 자료구조를 활용하여 정리해볼 수 있다.

# 리스트를 사용하는 경우
user = ['alex', 3, True]

# 딕셔너리를 사용하는 경우
user = {'name': 'alex', 'age':3, 'license':True}

 

 

Q. 만약 사람이 여러명이라면 어떻게 조직할 수 있을까?

 

 

 

• 여러 자료구조를 섞어 표현할 수 있다.

users = {
	'total_user': 3,
	'information': [
			{'name': 'alex', 'age':3, 'license':True},
			{'name': 'june', 'age':7, 'license':False},
			{'name': 'peter', 'age':4, 'license':False}
	]
}

 

 

 

실제 알고리즘 문제에서도 문제에 나타난 정보를 어떻게 구조화 할 것인지가 아주 중요한 문제가 되며,
가장 먼저 고민해야 할 부분

 

 

 

 

 

 

 

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제어문 if, 반복문 for

if, elif, else 구문을 조합하여 특정 조건이 만족될 때 실행할 로직을 설정할 수 있습니다.

 

• 어떤 광산에서는 채굴한 광물들의 등급을 상품인 1등급부터 하품인 3등급까지 나누어 등급을 매긴 후, 해당 정보를 저장해서 관리한다.
• A 광산은 10개의 광물을 채굴하였고 각각 등급은 다음과 같다.

gems = [3, 3, 1, 2, 3, 2, 2, 3, 3, 1]

 

채굴한 광물들 중 1등급 광물이 존재하는지 여부는 어떻게 알 수 있을까?

 

gems = [3, 3, 1, 2, 3, 2, 2, 3, 3, 1]

# 방법 1 : in 연산자를 활용합니다.
if 1 in gems:
	print(True)
else:
	print(False)

# 방법 2 : for문과 제어문을 섞어 활용합니다.
gems = [3, 3, 1, 2, 3, 2, 2, 3, 3, 1]

grade1 = False # 특정 변수(flag)를 통해 여부를 저장하는 편이 좋습니다.
for i in gems:
    if i == 1:
        grade1 = True
				break # 효율성을 위한 미리 브레이크

print(grade1)

 

 

 

1, 2, 3등급 광물은 각각 몇 개가 있는지 어떻게 기록하면 좋을까?

# 자유롭게 구조화 합니다.
gems = [3, 3, 1, 2, 3, 2, 2, 3, 3, 1]
grades = {1:0, 2:0, 3:0}

for i in gems:
    grades[i] += 1

print(grades)

 

 

 

만약 광물의 등급의 합계가 15 이하면 성공, 23 이하면 보통, 30을 초과하면 실패라고 할 때, 올해의 등급에 따른 성공 척도를 출력하려면 어떻게 해야 할까?

gems = [3, 3, 1, 2, 3, 2, 2, 3, 3, 1]
result = sum(gems)

if result <= 15:
    print('성공')
elif 15 < result <= 23:
    print('보통')
else:
    print('실패')

 

 

 

 

 

 

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[실전 문제풀이]

max(), min() 함수의 직접 구현

def my_max(iterable):
    if not iterable:
        raise ValueError("empty sequence")
    max_val = iterable[0]
    for item in iterable[1:]:
        if item > max_val:
            max_val = item
    return max_val

def my_min(iterable):
    if not iterable:
        raise ValueError("empty sequence")
    min_val = iterable[0]
    for item in iterable[1:]:
        if item < min_val:
            min_val = item
    return min_val

# 테스트
nums = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
print("최댓값:", my_max(nums))  # 출력: 9
print("최솟값:", my_min(nums))  # 출력: 1

 

1. my_max() 함수는 입력된 리스트의 첫 번째 요소를 초기 최댓값으로 설정한 후, 리스트의 나머지 요소들을 순회하면서 현재까지의 최댓값보다 큰 값을 찾으면 해당 값을 최댓값으로 업데이트한다.
2. my_min() 함수도 비슷한 방식으로 작동하며, 최솟값을 찾는 과정에서는 현재까지의 최솟값보다 작은 값을 찾으면 해당 값을 최솟값으로 업데이트한다.
3. 이러한 방식으로 구현된 함수들은 리스트 내의 요소들을 비교하여 최댓값과 최솟값을 찾아내므로, max()와 min() 함수와 동일한 결과를 반환한다.