[Python] 프로그래머스 Sort 교육자료

파이썬의 정렬(Sorting)

파이썬에서는 데이터를 정렬하는 데 강력하고 간단한 기능을 제공합니다.
sort()와 sorted() 함수는 데이터를 기본적으로 오름차순으로 정렬하며, 사용자 정의 기준을 사용해 커스텀 정렬도 가능합니다.

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1. 파이썬의 기본 정렬

파이썬의 기본 정렬은 Timsort 알고리즘을 사용하며, 시간 복잡도는 **O(N log N)**입니다.

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2. 정렬 방법

(1) sort() 메소드

• 리스트 객체의 원본을 직접 정렬합니다.
• 반환값은 None이며, 원본 리스트가 변경됩니다.

numbers = [5, 2, 9, 1, 7]
numbers.sort()
print(numbers)  # [1, 2, 5, 7, 9]

(2) sorted() 함수

• 원본 데이터를 변경하지 않고 정렬된 새로운 리스트를 반환합니다.
• 리스트뿐 아니라 문자열, 튜플, 딕셔너리의 키 등을 정렬할 때도 사용 가능합니다.

numbers = [5, 2, 9, 1, 7]
sorted_numbers = sorted(numbers)
print(numbers)         # [5, 2, 9, 1, 7] (원본 유지)
print(sorted_numbers)  # [1, 2, 5, 7, 9]

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3. 정렬 옵션

(1) reverse 매개변수

• 기본값은 False이며, True로 설정하면 내림차순으로 정렬합니다.

numbers = [5, 2, 9, 1, 7]
numbers.sort(reverse=True)
print(numbers)  # [9, 7, 5, 2, 1]

(2) key 매개변수

• 정렬 기준을 지정하는 데 사용됩니다.
• key에는 함수(또는 람다 함수)를 전달하여 정렬 기준을 설정할 수 있습니다.

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4. 사용자 정의 정렬

(1) 문자열 길이로 정렬

words = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
words.sort(key=len)
print(words)  # ['date', 'apple', 'banana', 'cherry']

(2) 람다를 사용한 사용자 정의 정렬

numbers = [(-1, 3), (4, 2), (1, 7), (3, 1)]

# 첫 번째 요소로 정렬
sorted_by_first = sorted(numbers, key=lambda x: x[0])
print("첫 번째 요소 기준:", sorted_by_first)
# [(-1, 3), (1, 7), (3, 1), (4, 2)]

# 두 번째 요소로 정렬
sorted_by_second = sorted(numbers, key=lambda x: x[1])
print("두 번째 요소 기준:", sorted_by_second)
# [(3, 1), (4, 2), (-1, 3), (1, 7)]

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5. 정렬의 다양한 활용

(1) 대소문자를 구분하지 않고 정렬

words = ["banana", "Apple", "cherry"]
words.sort(key=str.lower)
print(words)  # ['Apple', 'banana', 'cherry']

(2) 딕셔너리 정렬

딕셔너리를 정렬할 때는 키(key) 또는 **값(value)**를 기준으로 정렬할 수 있습니다.

키 기준으로 정렬

dictionary = {"banana": 3, "apple": 5, "cherry": 1}
sorted_by_key = dict(sorted(dictionary.items()))
print(sorted_by_key)  # {'apple': 5, 'banana': 3, 'cherry': 1}

값 기준으로 정렬

dictionary = {"banana": 3, "apple": 5, "cherry": 1}
sorted_by_value = dict(sorted(dictionary.items(), key=lambda x: x[1]))
print(sorted_by_value)  # {'cherry': 1, 'banana': 3, 'apple': 5}

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(3) 여러 조건을 사용하는 정렬

students = [("Alice", 25), ("Bob", 20), ("Charlie", 25)]

# 나이 기준으로 정렬, 나이가 같으면 이름으로 정렬
students_sorted = sorted(students, key=lambda x: (x[1], x[0]))
print(students_sorted)
# [('Bob', 20), ('Alice', 25), ('Charlie', 25)]

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(4) 역순 정렬

key와 reverse를 함께 사용하여 특정 기준의 역순 정렬도 가능합니다.

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
sorted_desc = sorted(numbers, reverse=True)
print(sorted_desc)  # [5, 4, 3, 2, 1]

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6. 실습 문제

문제 1: 문자열 정렬

리스트 ["Python", "java", "C++", "Go"]를 문자열의 길이와 알파벳 순서를 기준으로 정렬하세요.

languages = ["Python", "java", "C++", "Go"]

# 길이 기준, 길이가 같으면 알파벳 순으로
sorted_languages = sorted(languages, key=lambda x: (len(x), x.lower()))
print(sorted_languages)  # ['Go', 'C++', 'java', 'Python']

문제 2: 학생 점수 정렬

학생 이름과 점수가 담긴 리스트 [("Alice", 90), ("Bob", 85), ("Charlie", 95)]를 점수 내림차순으로 정렬하세요.

students = [("Alice", 90), ("Bob", 85), ("Charlie", 95)]

# 점수 내림차순 정렬
sorted_students = sorted(students, key=lambda x: x[1], reverse=True)
print(sorted_students)
# [('Charlie', 95), ('Alice', 90), ('Bob', 85)]

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7. 정리

• 기본 정렬 메소드:
  • sort(): 원본 리스트 정렬.
  • sorted(): 새로운 정렬된 리스트 반환.
• 옵션:
  • reverse: 정렬 순서 설정.
  • key: 사용자 정의 기준 설정.
• 활용 예제:
  • 문자열 길이 정렬, 딕셔너리 정렬, 다중 조건 정렬 등.
• 사용자 정의 정렬은 데이터를 다양한 기준으로 정렬할 때 매우 유용합니다. 실습 문제를 통해 다양한 시나리오를 경험하며 정렬 기능을 익힐 수 있습니다.