다차원 데이터 구조

다섯 과목 점수의 평균을 구한다고 해 봅시다. 변수만 쓴다면 값 하나에 변수 하나씩 두게 됩니다.

score1 = 88
score2 = 74
score3 = 95
score4 = 61
score5 = 79

print((score1 + score2 + score3 + score4 + score5) / 5)

실행은 잘 됩니다. 79.4가 나옵니다. 그런데 과목이 하나 늘면 어떻게 될까요? 변수를 하나 더 만들고, 더하는 식에도 끼워 넣고, 나누는 수도 5에서 6으로 고쳐야 합니다. 세 군데를 빠짐없이 고쳐야 하고, 한 군데라도 놓치면 답이 조용히 틀립니다.

과목이 아니라 전교생 삼백 명의 점수라면 이 방법은 아예 쓸 수 없습니다. 변수 이름을 삼백 개 지어야 하고, 더하는 식은 화면을 넘어갑니다.

scores = [88, 74, 95, 61, 79]

print(sum(scores) / len(scores))

결과는 똑같이 79.4인데 줄이 셋으로 줄었습니다. sum은 다 더한 값을, len은 요소가 몇 개인지를 알려 주는, 파이썬이 미리 만들어 둔 함수입니다.

묶어 두었으니 이제 그중 하나를 꺼내는 방법이 있어야 합니다. 리스트에 저장된 값 하나하나를 요소(element)라고 하고, 요소마다 번호가 매겨져 있습니다. 이 번호를 인덱스(index)라고 합니다.

scores = [88, 74, 95, 61, 79]

print(scores[0])
print(scores[2])
print(scores[-1])

차례로 88, 95, 79가 나옵니다. scores[0]이 맨 앞, scores[2]가 세 번째 요소입니다. scores[-1]처럼 음수를 쓰면 뒤에서부터 셉니다. 맨 뒤 값을 꺼낼 때 길이를 몰라도 되어 편합니다.

scores = [88, 74, 95, 61, 79]

scores[1] = 80
scores.append(100)

print(scores)
print(scores[1:4])

리스트는 값을 한 줄로 늘어놓습니다. 그런데 세상에는 한 줄로 나타낼 수 없는 것이 많습니다. 좌석 배치도는 몇 번째 줄의 몇 번째 좌석인지를 함께 말해야 하고, 시간표는 무슨 요일 몇 교시인지를 함께 말해야 합니다. 두 가지 번호가 있어야 위치 하나가 정해집니다.

이럴 때는 리스트 안에 리스트를 넣습니다. 한 행이 리스트 하나가 되고, 그 행들을 다시 리스트로 묶는 것입니다. 이렇게 만든 것을 2차원 리스트라고 합니다.

seats = [
    ['학생 A', '학생 B', '학생 C'],
    ['학생 D', '학생 E', '학생 F'],
]

print(seats[1][2])

행이 두 개이고 각 행에 요소가 셋이니 2행 3열의 표입니다. 그림으로 보면 이렇습니다.

그래서 seats[1][2]는 학생 F입니다. 대괄호를 두 번 쓰는 것이 낯설어 보이지만, 왼쪽부터 차례로 읽으면 쉽습니다. seats[1]이 먼저 인덱스 1인 행을 꺼내고, 그 행에서 다시 [2]가 인덱스 2인 요소를 꺼냅니다. 행을 먼저, 열을 나중에입니다.

2차원 리스트가 쓰이는 곳 가운데 가장 놀라운 것은 그림입니다. 화면에 보이는 사진은 아주 작은 점이 가로세로로 촘촘히 박힌 것이고, 점 하나하나에는 얼마나 밝은지를 나타내는 수가 들어 있습니다. 수가 가로세로로 놓였으니 표입니다.

image = [
    [255, 255, 0, 255, 255],
    [255, 0, 0, 0, 255],
    [0, 0, 0, 0, 0],
]

print(image[0][2])
print(len(image), len(image[0]))

0은 가장 어둡고 255는 가장 밝다고 정해 두면, 이 3행 5열짜리 표는 다음과 같은 그림이 됩니다.