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07_Matrix.md

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이차원 리스트(matrix)

목차

  1. 이차원 리스트
  2. 입력 받기
  3. 순회
  4. 전치
  5. 회전

학습 목표

  • 이차원 리스트로 구성된 문제의 Input을 관리할 수 있다.
  • 이차원 리스트의 순회를 할 수 있다.
  • 이차원 리스트의 행과 열을 바꿔 관리할 수 있다.
  • 이차원 리스트를 회전할 수 있다.

1. 이차원 리스트

  • 리스트를 원소로 가지는 리스트
  • 행렬(matrix)

특정 값으로 초기화 된 이차원 리스트 만들기

  1. 직접 작성(4x3 행렬)
matrix = [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
  1. 반복문으로 작성
  • 100x100 행렬
matrix = []

for _ in range(100):
    matrix.append([0] * 100)
  • NxM
n = 4 # 행
m = 3 # 열
matrix = []

for _ in range(n):
    matrix.append([0] * m)

print(matrix)
# [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
  1. 리스트 컴프리헨션으로 작성(NxM 행렬)
n = 4 # 행
m = 3 # 열

matrix = [[0] * m for _ in range(n)]

print(matrix)
# [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]
  • (주의!) 리스트 컴프리헨션 vs 리스트 곱셈연산

2. 입력 받기

  1. 행렬의 크기가 미리 주어지는 경우
matrix = []

for _ in range(8)
    line = list(input())
    matrix.append(line)
matrix = [list(input()) for _ in range(8)]
  1. 행렬의 크기가 입력으로 주어지는 경우
n, m = map(int, input().split()) # 8 7
matrix = []

for _ in range(n):
    line = list(map(int, input().split()))
    matrix.append(line)
n, m = map(int, input().split()) # 8 7
matrix = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]

3. 순회

  1. 이중 for문을 이용한 행 우선 순회
matrix = [
  [1, 2, 3, 4],
  [5, 6, 7, 8],
  [9, 0, 1, 2]
]

for i in range(3): # 행
    for j in range(4): # 열
        print(matrix[i][j], end=' ')
    print()
  1. 이중 for문을 이용한 열 우선 순회
matrix = [
  [1, 2, 3, 4],
  [5, 6, 7, 8],
  [9, 0, 1, 2]
]

for i in range(4): # 열
    for j in range(3): # 행
        print(matrix[j][i], end=' ')
    print()

총합

  1. 행 우선 순회를 이용해 이차원 리스트의 총합 구하기
matrix = [
  [1, 1, 1, 1],
  [1, 1, 1, 1],
  [1, 1, 1, 1]
]

total = 0

for i in range(3):
  for j in range(4):
    tatal += matrix[i][j]

print(total)
# 12
  1. Pythonic한 방법으로 이차원 리스트의 총합 구하기
matrix = [
  [1, 1, 1, 1],
  [1, 1, 1, 1],
  [1, 1, 1, 1]
]

total = sum(map(sum, matrix))

print(total)
# 12
  1. 각 행별, 열별 합 구하기


최대값


    

  1. 행 우선 순회를 이용해 이차원 리스트의 최댓값, 최솟값 구하기
    2. 



matrix = [
  [0, 5, 3, 1],
  [4, 6, 10, 8],
  [9, -1, 1, 5]
]

# 최댓값
max_value = 0

for i in range(3):
    for j in range(4):
        if matrix[i][j] > max_value:
            max_value = matrix[i][j]

print(max_value)
# 10

# 최솟값
min_value = 1e9

for i in range(3):
    for j in range(4):
        if matrix[i][j] < min_value:
            if matrix[i][j] = matrix[i][j]

print(min_calue)
# -1


    

  1. Pythonic한 방법으로 이차원 리스트의 최댓값, 최솟값 구하기
    2. 



matrix = [
  [0, 5, 3, 1],
  [4, 6, 10, 8],
  [9, -1, 1, 5]
]

max_value = max(map(max, matrix))
min_value = min(map(min, matrix))

print(max_value)
# 10
print(min_value)
# -1


4. 전치(transpose)


    

  • 행렬의 행과 열을 서로 맞바꾸는 것
    • 



matrix = [
  [1, 2, 3, 4],
  [5, 6, 7, 8],
  [9, 0, 1, 2]
]

transposed_matrix = [[0] * 3 for _ in range(4)]

for i in range(4):
    for j in range(3):
        transposed_matrix[i][j] = matrix[j][i]


5. 회전


matrix = [
  [1, 2, 3],
  [4, 5, 6],
  [7, 8, 9]
]

n = 3
rotated_left_matrix = [[0] * n for _ in range(n)]
rotated_right_matrix = [[0] * n for _ in range(n)]
new_matrix = [[0] * n for _ in range(n)]

for i in range(n):
    for j in range(n):
        rotated_left_matrix[i][j] = matrix[j][n-i-1] # 좌회전
        rotated_right_matrix[i][j] = matrix[n-j-1][i] # 우회전
        new_matrix[i][j] = matrix[n-j-1][n-j-1] # 180도


0. zip()


matrix = [
  [1, 2, 3, 4],
  [5, 6, 7, 8],
  [9, 8, 0, 1]
]

new1 = list(zip(*matrix))
'''
[
  (1, 5, 9),
  (2, 6, 8),
  (3, 7, 0),
  (4, 8, 1)  
]
'''
new2 = list(zip(*matrix[::-1]))
'''
[
  (9, 5, 1),
  (8, 6, 2),
  (0, 7, 3),
  (1, 8, 4)
]
'''