[python] 머신러닝을 위한 Python(2)

1. Pythonic Code - Enumerate & Zip

​

1) Enumerate

List의 element를 추출할 때 인덱스도 함께 추출하는 방법

# list에 있는 index 값을 unpacking ; i에는 index번호가, v에는 list의 요소가 대입됨
for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toc']):
    print(i,v)
>> 0 tic
   1 tac
   2 toc

# 응용 (1) : list의 index와 값을 unpacking하여 list로 저장
mylist = ["a", "b", "c", "d"]
newlist = list(enumerate(mylist))
print(newlist)
>> [(0, 'a'), (1, 'b'), (2, 'c'), (3, 'd')]

# 응용 (2) : 문장에서 각각의 단어들의 위치를 뽑을 때도 유용, 문장을 list로 만들도 list의 index와 값을 unpacking하여 dict로 저장
newlist = {i:j for i,j in enumerate('Gachon University is an academic institute located in South Korea.'.split())}
print(newlist)
>> {0: 'Gachon', 1: 'University', 2: 'is', 3: 'an', 4: 'academic', 5: 'institute', 6: 'located', 7: 'in', 8: 'South', 9: 'Korea.'}

 

2) Zip

두 개의 list의 값(같은 인덱스에 위치한 값)을 병렬적으로 추출할 때 사용,벡터 계산에 유용하게 사용가능

# 병렬적으로 값을 추출
alist = ['a1', 'a2', 'a3']
blist = ['b1', 'b2', 'b3']
for a, b in zip(alist,blist):
  print(a,b)
>> a1 b1
   a2 b2
   a3 b3

# 응용(1) : 각 tuple의 같은 index끼리 묶음
a, b, c = zip((1,2,3),(10,20,30),(100,200,300))
print (a, b, c)

# 응용(2) : 같은 index의 합 구하기 
new = [sum(x) for x in zip ((1,2,3), (10,20,30), (100,200,300))] # x에 tuple 형태로 저장됨에 모든 요소의 합을 구함
print(new)
>> [111, 222, 333]

물론 Enumerate와 Zip을 함께 사용할 수 있다.

alist = ['a1', 'a2', 'a3']
blist = ['b1', 'b2', 'b3']

for i, (a,b) in enumerate(zip(alist, blist)):
    print(i, a, b) # index alist[index] blist[index]표시

>> 0 a1 b1
   1 a2 b2
   2 a3 b3

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2. Pythonic Code - Lambda & MapReduce

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1) Lambda

함수 이름 없이, 함수처럼 쓸 수 있는 익명의 함수를 Lambda라고 한다.

General function	Lambda function
def f(x,y): return x+y print(f(1,4))	f = lambda x,y : x+y print(f(1, 4))

앞서 배운 list comperhesion에 의해 Python3에서 부터는 권장하지는 않으나, Pandas에서 효율적으로 사용할 수 있는 부분들이 있기 때문에 개념은 알아두는 것이 좋다.

print((lambda x: x+1)(5))
>> 6

 

2) Map 함수

Map 함수는 Sequence 자료형(예: list )의 각 element에 동일한 function을 적용하는 것이다.

​Lamdba 함수와 잘 사용하는데, 역시 Python3에서 권장하지 않는다. 

map(function_name, list_data)

 map과 lambda함수를 같이 적용한 예는 아래와 같다. 참고로 Python2에서는 map 출력시 list를 작성 안 해줘도 원하는대로 값이 출력되지만, Python3에서는 map 출력시 list를 붙여서 작성해줘야 값이 출력된다.

(Python3에서 list를 작성하지 않으면 단순히 map의 메모리 위치가 출력된다.)

ex = [1,2,3,4,5]
f = lambda x: x**2
print(list(map(f, ex)))
>> [1, 4, 9, 16, 25]

# zip 처럼 사용할 수도 있다.
ex = [1, 2, 3, 4, 5]
f = lambda x,y : x+y
print(list(map(f, ex, ex)))
>> [2, 4, 6, 8, 10]

참고로 list를 붙이지 않아도 for문을 이용해서 요소 값을 출력할 수 있다.

ex = [1, 2, 3, 4, 5]
f = lambda x: x**2
print(map(f, ex))
for i in map(f, ex):
    print(i)

>> 1
   4
   9
   16
   25

lambda 함수에서도 필터를 적용할 수 있는데, 주의해야 할 점은 반드시 else부분도 작성해줘야 한다.

ex = [1, 2, 3, 4, 5]
print(list(map(lambda x: x**2 if x % 2 == 0 else x, ex)))
>> [1, 4, 3, 16, 5]

 

3) Reduce 함수

​map 함수와 달리 list에 똑같은 함수를 적용해서 통합

사용하기 위해서는 fuctools에서 reduce함수를 import해야 한다. Sequence자료형의 각각의 요소에서 옆으로 이동하면서 적용되는 함수를 Reduce 함수라고 한다.

from functools import reduce
print(reduce(lambda x,y: x+y, [1,2,3,4,5]))
>> 15

따라서 팩토리얼 계산도 Reduce함수로 쉽게 구할 수 있다.

from functools import reduce

def factorial(n):
    return reduce(
        lambda x,y: x*y, range(1, n+1) # range에서 알아서 1~5까지의 값 생성
    )

print(factorial(5))
>> 120

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3. Pythonic Code - Asterisk

 

여기에서는 단순 곱셈, 제곱연산, 가변인자 활용 등 여러 부분에서 다양하게 사용되는 Asterisk(*)의 사용법을 알아본다.

​

1) 인자로 사용

*args	**kargs
def asterisk_test(a, *args):     print(a, args)     print(type(args)) asterisk_test(1, 2, 3, 4, 5, 6) >> 1 (2, 3, 4, 5, 6) <class 'tuple'> # 한 번의 여러 개의 변수를 함수에 넘겨 줄 때 asterisk사용 (가변인자) ; 첫 번째 인자는 a로 들어나고 나머지 요소들은 args에 tuple형태로 저장됨	def asterisk_test(a, **kargs):      print(a, kargs)     print(type(kargs)) asterisk_test(1, b=2, c=3, d=4, e=5, f=6)​ >> 1 {'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5, 'f': 6} <class 'dict'> # 키워드 인자로 변수를 넘겨줄 때 사용, dict형태로 저장된다.

 

2) unpacking a container

​- tuple, dict 등 자료형에 들어가 있는 값을 unpacking

- 함수의 입력값, zip 등에 유용하게 사용 가능

def asterisk_test(a, *args):     print(a, args)     print(type(args)) asterisk_test(1,*(2,3,4,5,6)) >> 1 (2, 3, 4, 5, 6) <class 'tuple'>

def asterisk_test(a, args):      print(a, *args)     print(type(args)) asterisk_test(1,(2,3,4,5,6)) >> 1 2 3 4 5 6 <class 'tuple'> # args에 하나의 element로 삽입되었지만 print문의 *args에 의해 unpacking되어 여러 개의 element가 삽입되어 졌다.

a, b, c = ([1,2], [3,4], [5,6])
print(a, b, c)

data = ([1,2],[3,4],[5,6])
print(*data)

>> [1, 2] [3, 4] [5, 6]
   [1, 2] [3, 4] [5, 6]

def asterisk_test(a, b, c, d):
    print(a, b, c, d)

data = {"b":1, "c":2, "d": 3}
asterisk_test(10, **data)

>> 10 1 2 3

for data in zip(*([1,2],[3,4],[5,6])):
    print(data)

>> (1, 3, 5)
   (2, 4, 6)

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참고자료

https://www.edwith.org/aipython/lecture/22954/

https://www.edwith.org/aipython/lecture/22955/

https://www.edwith.org/aipython/lecture/22956/