인덱싱, 슬라이싱을 활용한 2차원 배열 처리

2차원 배열이란

2차원 배열은 숫자나 문자를 정리해서 저장할 수 있는 표와 같은 것이다. 엑셀이나 구글 스프레드시트를 생각해보면 쉽게 이해할 수 있다. 표의 각 칸에는 하나의 값이 들어가고, 이 값들은 행과 열로 구분된다.

2차원 배열의 예시

예를 들어, 다음과 같은 표가 있다고 하자:

0열 1열 2열

0행	1	2	3
1행	4	5	6
2행	7	8	9

이 표는 3개의 행과 3개의 열로 이루어져 있다. 각 칸에는 숫자가 들어있다. 이 표를 2차원 배열이라고 부른다.

파이썬에서 2차원 배열 만들기

파이썬에서는 리스트라는 것을 사용해서 2차원 배열을 만들 수 있다. 리스트는 여러 개의 값을 한 곳에 모아놓는 방법이다. 2차원 배열을 만들기 위해서는 리스트 안에 리스트를 넣으면 된다.

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

위의 코드는 3x3 크기의 2차원 배열을 만든다. 첫 번째 리스트 [1, 2, 3]는 첫 번째 행을 나타내고, 두 번째 리스트 [4, 5, 6]는 두 번째 행을 나타낸다.

2차원 배열에서 값 꺼내기

2차원 배열에서 특정 값을 꺼내려면 행과 열의 위치를 알려줘야 한다. 예를 들어, 첫 번째 행과 두 번째 열에 있는 값을 꺼내려면 다음과 같이 하면 된다.

value = array[0][1]  # 결과는 2

여기서 array은 첫 번째 행(0행)과 두 번째 열(1열)에 있는 값을 의미한다. 파이썬에서는 숫자를 셀 때 0부터 시작한다는 점을 기억하자.

2차원 배열에서 부분 배열 꺼내기

2차원 배열에서 여러 개의 값을 한꺼번에 꺼내는 것도 가능하다. 이를 슬라이싱이라고 한다. 예를 들어, 첫 번째와 두 번째 행을 꺼내려면 다음과 같이 한다.

rows = array[0:2]  # 결과는 [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]

여기서 array[0:2]는 첫 번째 행(0행)과 두 번째 행(1행)을 의미한다.

2차원 배열에서 인덱싱과 슬라이싱을 활용하면 특정 행, 열 또는 부분 배열을 쉽게 추출할 수 있다. 이를 통해 데이터 분석, 이미지 처리 등 다양한 분야에서 효율적으로 데이터를 다룰 수 있다. 아래 예제는 NumPy 라이브러리를 사용하여 2차원 배열을 처리하는 방법을 보여준다.

예시: 2차원 배열 생성 및 인덱싱, 슬라이싱

먼저, NumPy를 사용하여 2차원 배열을 생성하고, 인덱싱과 슬라이싱을 통해 특정 부분을 추출하는 예제를 살펴보자.

import numpy as np

# 2차원 배열 생성
array = np.array([
    [1, 2, 3, 4, 5],
    [6, 7, 8, 9, 10],
    [11, 12, 13, 14, 15],
    [16, 17, 18, 19, 20]
])

# 배열 출력
print("원본 배열:")
print(array)

인덱싱 예제

특정 행과 열의 요소를 추출하는 방법이다.

# 두 번째 행의 세 번째 요소 (8) 추출
element = array[1, 2]
print("\\\\n두 번째 행의 세 번째 요소:", element)

# 마지막 행의 마지막 요소 (20) 추출
element = array[-1, -1]
print("마지막 행의 마지막 요소:", element)

슬라이싱 예제

배열의 특정 부분을 추출하는 방법이다.

# 첫 두 행과 첫 세 열 추출
sub_array = array[:2, :3]
print("\\\\n첫 두 행과 첫 세 열:")
print(sub_array)

# 두 번째 행부터 끝까지, 세 번째 열부터 네 번째 열까지 추출
sub_array = array[1:, 2:4]
print("\\\\n두 번째 행부터 끝까지, 세 번째 열부터 네 번째 열까지:")
print(sub_array)

# 모든 행에서 두 번째 열만 추출
column = array[:, 1]
print("\\\\n모든 행에서 두 번째 열:")
print(column)

# 모든 열에서 세 번째 행만 추출
row = array[2, :]
print("\\\\n모든 열에서 세 번째 행:")
print(row)