Python 기초 자료구조

리스트, 튜플, 집합과 딕셔너리

• 1. 목표
• 2. List (리스트)
• 3. Tuple (튜플)
• 4. Set (집합)
• 5. Dictionary (딕셔너리)
• 6. Misc.
• 7. Take-home 실습
• 연습 문제
  • 문제 1
  • 문제 2
  • 문제 3
  • 문제 4
  • 문제 5
  • 문제 6

1. 목표

• List, Tuple, Dictionary, set 의 자료 구조 이해하기

2. List (리스트)

• 특징:

  • 수정 가능(mutable): 추가, 삭제, 변경 가능
  • 중복 허용
  • 순서 있음 (ordered)
  • 여러 자료형 혼합해서 저장 가능

• 리스트 생성 - 대괄호 사용 [] 아래 실습해보기

  elements = ["H", "He", "Li", "Be"]
  

  vs code에서 살펴보기

• 요소 접근 (인덱싱; indexing); 0에서 부터 시작

  print(elements[0])   # H
  

• 요소 변경

  elements[1] = "Helium"
  print(elements)     #elements = ["H", "Helium", "Li", "Be"]
  

• 요소 추가 / 삭제

  elements.append("B")   #elements = ["H", "Helium", "Li", "Be", "B"]
  elements.remove("Li")  #elements = ["H", "Helium", "Be", "B"]
  

• 중복 허용

  elements = ['H','He','H']
  print(elements)
  

• 여러 자료형 혼합

  myList=['H',203,2.3,['H','He']]
  myMatrix=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]] ##중첩된 리스트
  

• 언패킹 (unpacking)

  a,b,c,d=[1,3,4,5]
  

• 빈 리스트 만들기

  a = []
  #혹은
  b = list()
  

3. Tuple (튜플)

• 특징

  • 수정 불가능 (immutable); 한번 만들어지면 이후 변경 불가능
  • 중복 허용
  • 순서 있음
  • 여러 자료형 혼합해서 저장 가능

• 튜플 생성 - 소괄호 () 사용

  colors = ("red", "green", "blue")
  # 요소 접근
  print(colors[1])   # green
  
  # 변경 불가 → 아래 코드는 오류 발생
  # colors[1] = "yellow"
  
  # 튜플 언패킹
  r, g, b = colors
  print(r, g, b)     # red green blue
  

4. Set (집합)

• 특징

  • 중복제거: 같은 값이 입력되어도 하나만 남게 됨
  • 순서없음
  • 인덱싱 불가: list나 tuple과 다름
  • 수정 가능 (mutable)
  • 원소의 타입에 제한 있음:

• 실습

  • 실습1: 생성

  # 중괄호 {} 사용
  s1 = {1, 2, 3}
  print(s1)  # {1, 2, 3}
  
  # set() 함수 사용
  s2 = set([1, 2, 2, 3])
  print(s2)  # {1, 2, 3} (중복 제거)
  
  # 빈 set 생성 시는 set()만 가능
  empty_set = set()
  print(empty_set)  # set()
  

  • 실습2: 변경

  s = {1, 2, 3}
  
  # 추가
  s.add(4)           # {1, 2, 3, 4}
  s.update([5, 6])   # {1, 2, 3, 4, 5, 6} (여러 개 추가)
  
  # 삭제
  s.remove(3)        # {1, 2, 4, 5, 6} (없는 값 제거 시 오류 발생)
  s.discard(10)      # 없는 값 제거해도 오류 없음
  s.pop()            # 임의의 값 제거 후 반환 (순서 없으니 랜덤)
  

  • 빈 튜플 만들기

  빈 튜플은 그 자체로써는 큰 의미는 없다.

  a=()
  # 혹은
  a=tuple()
  

5. Dictionary (딕셔너리)

• 특징

  • 키(key)와 값(value)을 짝지어(패어) 저장하는 자료구조.
  • 순서 있음
  • 값 중복 가능
  • 키는 변경 불가능(immutable)

• 실습

  • 실습1: 생성

  # - 딕셔너리 생성
  Fe = {
  	"name": "iron",
  	"structure": 'fcc',
  	"density": "7.874",
  	"density_unit": 'g/cm^3'
  }
  

  • 실습2: 값 접근(access)

  print(Fe) # 전체 키/값 짝 출력
  print(Fe.keys()) # 키들만 출력
  print(Fe['name']) # 'name'키의 값
  print(Fe.get('name')) # 'name'키에 해당하는 값
  

  • 실습3: 값 변경

  Fe.update(CTE=12e-6)
  

6. Misc.

• len built-in function중 하나 (함수에 대한 수업은 차후에 다시 진행할 예정)

  a=[3,4,5,'a','b']
  len(a) # 정수 5
  

• List slicing

  a=[0,1,2,3,4,5]
  # format
  # a[begin:end:step]; end-begin = len(a)
  a[::] # == a[0:6:1] ## default
  a[1::2] # == a[1:6:2]
  

7. Take-home 실습

• 1족 원소 기호를 순서대로 포함한 리스트 만들기 (수소, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 프랑슘)
• Calister 예제 2.1

#세륨의 동위원소는 4가지 존재한다:
# 각 동위원소의 분율은 아래와 같다.
Ce_f= [0.185, 0.251, 88.450, 11.114]  #[%]
# 각 동위원소의 원자량은 아래와 같다.
Ce_w = [135.907, 137.906, 139.905, 141.909]
# 세륨의 평균 원자량은 얼마인가?
avg=(Ce_f[0]*Ce_w[0]+ Ce_f[1]*Ce_w[1]+ Ce_f[2]*Ce_w[2]+ Ce_f[3]*Ce_w[3])/(Ce_f[0]+Ce_f[1]+Ce_f[2]+Ce_f[3])
## average
print(avg)

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연습 문제

문제 1

세 원소 1, 2, 3을 갖는 리스트를 작성하라.

문제 2

리스트 a = [10, 20, 30]에서 첫 번째 원소를 선택하는 표현을 쓰시오.

문제 3

원소를 key와 value의 쌍으로 저장하는 자료구조는 무엇인가?

문제 4

다음 튜플에서 두 번째 원소를 선택하는 표현을 쓰시오.

colors = ("red", "green", "blue")

문제 5

다음 리스트를 집합으로 변환했을 때 중복을 제외한 원소를 쓰시오.

numbers = [1, 2, 2, 3, 3, 3]

문제 6

다음 딕셔너리에서 철의 밀도 값을 출력하는 표현을 쓰시오.

iron = {"name": "iron", "density": 7.874}