[파이썬] 리스트 컴프리헨션과 제너레이터 표현식

리스트 컴프리헨션과 제너레이터 표현식은 파이썬에서 시퀀스를 효율적으로 생성하거나 처리하기 위한 강력한 도구입니다. 이 두 구문은 코드를 더 간결하고 가독성 있게 만들어 주며, 때로는 성능 향상을 가져올 수도 있습니다.

리스트 컴프리헨션 (List Comprehensions)

리스트 컴프리헨션은 새 리스트를 만드는 간결한 방법을 제공합니다. 기본 구문은 다음과 같습니다:

[표현식 for 항목 in 이터러블 if 조건]

이 구문은 이터러블에서 각 항목을 가져와, 선택적 조건을 만족시키는 항목에 대해 표현식을 적용한 결과를 새 리스트의 요소로 추가합니다.

리스트 컴프리헨션 팁 & 트릭

가독성 좋은 리스트 컴프리헨션 구문의 특징

리스트 컴프리헨션은 과도하게 복잡해지면 오히려 가독성을 해칠 수 있습니다. 가독성 좋은 리스트 컴프리헨션의 특징은 다음과 같습니다:

간결성: 한 줄로 표현할 수 있는 간단한 로직에 사용합니다.
- 좋은 예: squares = [x**2 for x in range(10)]
명확성: 의도가 명확히 드러나야 합니다.
- 좋은 예: even_squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]
중첩 제한: 중첩된 for 루프나 조건문은 최대 2개까지만 사용합니다.
- 좋은 예: matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]] flattened = [num for row in matrix for num in row]

복잡한 로직 회피: 복잡한 계산이나 함수 호출은 별도의 함수로 분리합니다.

좋은 예:

def is_prime(n):
		return n > 1 and all(n % i != 0 for i in range(2, int(n**0.5) + 1))
    
primes = [x for x in range(100) if is_prime(x)]

리스트 컴프리헨션에서 Walrus 연산자 사용하기

Walrus 연산자(:=)는 Python 3.8에서 도입되었으며, 표현식 내에서 변수에 값을 할당하고 즉시 사용할 수 있게 해줍니다. 리스트 컴프리헨션에서 이를 활용하면 코드를 더욱 간결하게 만들 수 있습니다.

# Walrus 연산자를 사용하지 않은 경우
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squares = [num * num for num in numbers if num * num > 10]
 
# Walrus 연산자를 사용한 경우
squares = [square for num in numbers if (square := num * num) > 10]

Walrus 연산자를 사용하면 계산을 한 번만 수행하고 그 결과를 조건문과 출력 모두에 사용할 수 있어 효율적입니다. 하지만 과도한 사용은 가독성을 해칠 수 있으므로 주의해야 합니다.

`map`과 `filter` 대신 리스트 컴프리헨션 사용하기

리스트 컴프리헨션은 map과 filter 함수의 기능을 더 읽기 쉽고 간결하게 대체할 수 있습니다.

map 대체하기:

# map 사용
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squares = list(map(lambda x: x**2, numbers))
 
# 리스트 컴프리헨션
squares = [x**2 for x in numbers]

filter 대체하기:

# filter 사용
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
evens = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
 
# 리스트 컴프리헨션
evens = [x for x in numbers if x % 2 == 0]

map과 filter 조합 대체하기:

# map, filter 사용
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
even_squares = list(map(lambda x: x**2, filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)))
 
# 리스트 컴프리헨션
even_squares = [x**2 for x in numbers if x % 2 == 0]

리스트 컴프리헨션을 사용하면 코드가 더 파이썬스럽고 읽기 쉬워집니다. 또한 lambda 함수를 사용할 필요가 없어 코드가 간결해집니다. 하지만 너무 복잡한 로직을 리스트 컴프리헨션에 담으려고 하면 오히려 가독성이 떨어질 수 있으므로, 적절한 균형을 유지하는 것이 중요합니다.

제너레이터 표현식 (Generator Expressions)

제너레이터 표현식은 리스트 컴프리헨션과 매우 유사한 구문을 가지고 있지만, 대괄호([]) 대신 괄호(())를 사용합니다. 제너레이터 표현식은 한 번에 모든 항목을 메모리에 로딩하는 대신, 필요할 때마다 항목을 하나씩 생성(즉, "지연 계산"을 수행)하는 제너레이터 객체를 생성합니다.

(표현식 for 항목 in 이터러블 if 조건)

리스트 컴프리헨션과 달리 제너레이터 표현식은 결과를 한 번에 모두 계산하지 않기 때문에, 필요한 만큼의 데이터만 메모리에 유지하면서 처리할 수 있습니다. 이는 특히 파일 처리나 대용량 데이터 처리에서 매우 유용합니다. 또, 다른 생성자의 인자로 직접 사용할 수도 있습니다. (예: tuple(), array.array())