[24.05.30] 99클럽 코테 스터디 11일차 TIL - 회전 알고리즘, 튜플 자료형

1. 회전 알고리즘

1.1 90도 회전

2차원 배열을 시계방향으로 90도 회전을 할 때 아래와 같은 일정한 규칙이 존재한다.

1. 회전 후의 행 index = 회전 전의 열 index
2. 회전 후의 열 index = 기존 행/열의 마지막 index  - 회전 전의 행 index - 1 

코드로 나타내면 아래와 같다. 

def rotate_90(matrix):
    N = len(matrix) # 행 길이 계산
    M = len(matrix[0]) # 열 길이 계산
    result = [[0] * N for _ in range(M)] # 회전된 결과를 담을 새 리스트
    
    # 변환 수행
    for row in range(N):
    	for col in range(M):
        	result[col][N-row-1] = matrix[row][col]
    return result

 

 

1.2 180도 회전

90도 회전과 마찬가지로 180도 회전은 아래와 같은 일정한 규칙이 존재한다.

1. 회전 후의 행 index = 기존 행/열의 마지막 index - 기존 행 index
2. 회전 후의 열 index = 기존 행/열의 마지막 Index - 기존 열 index

코드로 나타내면 아래와 같다.

def rotate_180(matrix):
    N = len(matrix) # 행 길이 계산
    M = len(matrix[0]) # 열 길이 계산
    result = [[0] * N for _ in range(M)] # 회전된 결과를 담을 새 리스트
    
    # 변환 수행
    for row in range(N):
    	for col in range(M):
        	result[N-row-1][M-col-1] = matrix[row][col]
    return result

 

1.3 270도 회전

동일하게 아래와 같은 규칙을 찾을 수 있다.

1. 회전 후의 행 index = 기존 행/열의 마지막 index - 회전 전 열 Index - 1
2. 회전 후의 열 index = 기존 행 index

코드로 나타내면 아래와 같다.

def rotate_270(matrix):
    N = len(matrix) # 행 길이 계산
    M = len(matrix[0]) # 열 길이 계산
    result = [[0] * N for _ in range(M)] # 회전된 결과를 담을 새 리스트
    
    # 변환 수행
    for row in range(N):
    	for col in range(M):
        	result[N-col-1][row] = matrix[row][col]
    return result

 

2.튜플 자료형

2.1 튜플의 특징

• 불변성 : 한 번 생성된 튜플은 그 요소를 변경할 수 없다. 즉 요소의 추가, 삭제, 수정이 불가능하다.
  -> 리스트보다 더 안전하게 데이터를 보호할 수 있다.
  -> 반면 데이터를 수정할 필요가 있으면 리스트를 활용해야한다.
• 순서가 있음 : 튜플은 요소들이 순서대로 저장되며, 인덱스를 활용하여 특정 요소에 접근 가능하다
  -> 리스트와 마찬가지로 인덱싱, 슬라이싱이 가능하다.
• 중복 허용 : 동일한 값을 여러번 포함할 수 있다.
• 다양한 데이터 타입 저장 가능 : 정수, 문자열, 리스트, 다른 튜플 등 다양한 데이터 타입을 요소로 가질 수 있다.

2.2 튜플의 장점

• 성능 : 불면성 때문에 리스트보다 메모리 사용이 효율적이고 읽기 속도가 빠르다.
• 데이터 보호 : 데이터의 무결성을 보장한다.
• 해시 가능성 : 불변성 덕분에 hashable하고, 딕셔너리의 key로 활용될 수 있다. 
  * Numeric, Immutable container는 hashable이다.
  * 딕셔너리의 키는 불변성이어야 한다. 

2.3 튜플을 사용하는 경우

• 데이터가 변경되지 않아야 하는 경우
• 함수에서 여러 값을 반환할 때

def get_coordinates():
    x = 10
    y = 20
    return (x, y)  # 튜플로 반환

# 출력예제1 : 하나의 변수에 저장하여 출력
coordinates = get_coordinates()
print(coordinates)  # 출력: (10, 20)

# 출력예제2 : 언패킹을 통해 각각의 변수에 저장
x, y = get_coordinates()  # 튜플 언패킹
print(x, y)  # 출력: 10 20

 

• 딕셔너리의 키로 사용할 때
• 불변성을 요구하는 컨텍스트에서 데이터를 전달할 때 

 

2.4 기본적인 사용방법

2.4.1 튜플 생성

tuple1 = ()
tuple2 = (1,) # 하나의 요소를 가진 튜플 생성, 반드시 뒤에 쉼표를 붙여야 함.
tuple3 = (1,2,3) # 소괄호를 사용한 생성
tuple4 = 1, 2, 3 # 괄호를 생략한 생성
tuple5 = tuple([1,2,3]) # 튜플 함수를 사용한 생성

 

2.4.2 튜플 사용

2.4.2.1 인덱싱 

t = (1, 2, 3, 4)
print(t[0]) 

# 출력: 1

 

2.4.2.2 슬라이싱

t = (1, 2, 3, 4)
print(t[1:3])  

# 출력: (2, 3)

 

2.4.2.3 튜플 연결

t1 = (1, 2)
t2 = (3, 4)
print(t1 + t2)  

# 출력: (1, 2, 3, 4)

 

2.4.2.4 반복 출력

t = (1, 2)
print(t * 3)  

# 출력: (1, 2, 1, 2, 1, 2)

 

2.4.5 길이

t = (1, 2, 3)
print(len(t))  

# 출력: 3

 

2.5 튜플과 관련된 함수

2.5.1 count()

튜플 내의 요소의 개수를 반환한다.

t = (1, 2, 2, 3)
print(t.count(2))  

# 출력: 2

 

2.5.2 index()

튜플 내에서 특정 요소의 첫 번째 위치를 반환한다.

t = (1, 2, 3)
print(t.index(2))  

# 출력: 1