[Python] collections + itertools: 코딩테스트·실무에 유용한 도구 모음

1. collections 모듈

1-1. Counter – 항목 개수 세기

from collections import Counter

data = ["a", "b", "a", "c", "b", "a"]
cnt = Counter(data)

print(cnt)              # Counter({'a': 3, 'b': 2, 'c': 1})
print(cnt["a"])         # 3
print(cnt.most_common(1))  # [('a', 3)]

활용:

• 문자/단어 빈도 분석
• 로그/이벤트 카운팅
• 최빈값 찾기

1-2. defaultdict – 기본값이 있는 dict

from collections import defaultdict

scores = [("kim", 10), ("lee", 20), ("kim", 30)]

d = defaultdict(list)
for name, score in scores:
    d[name].append(score)

print(d)  # {'kim': [10, 30], 'lee': [20]}

• 키가 없을 때 자동으로 초기값 생성 (여기서는 list())
• 초기값 예시: list, int, set 등

from collections import defaultdict

count = defaultdict(int)
for ch in "hello":
    count[ch] += 1
print(count)  # {'h': 1, 'e': 1, 'l': 2, 'o': 1}

1-3. deque – 양쪽에서 빠른 큐

from collections import deque

q = deque()

q.append(1)
q.append(2)
q.appendleft(0)

print(q)         # deque([0, 1, 2])

print(q.popleft())  # 0
print(q.pop())      # 2

• 양쪽 끝 삽입/삭제가 O(1)에 가까움
• 슬라이딩 윈도우, BFS, 로그 버퍼, 최근 N개 기록 등에 유용

1-4. namedtuple – 간단한 레코드 타입

from collections import namedtuple

Point = namedtuple("Point", ["x", "y"])

p = Point(10, 20)
print(p.x, p.y)

• 튜플처럼 가볍지만, 필드 이름으로 접근 가능
• “클래스 만들기엔 오버킬, 튜플은 가독성이 떨어질 때” 사용

 

2. itertools 모듈

2-1. product – 데카르트 곱 (모든 조합)

from itertools import product

colors = ["red", "blue"]
sizes = ["S", "M", "L"]

for c, s in product(colors, sizes):
    print(c, s)

• 복수 리스트의 모든 조합 생성
• 옵션 조합, 좌표, 테스트 케이스 생성에 활용

2-2. permutations – 순열

from itertools import permutations

items = [1, 2, 3]

for p in permutations(items, 2):
    print(p)

• 길이 r인 순열들을 생성 (r 생략 시 전체 길이)
• 순서가 중요한 경우의 수 계산에 사용

2-3. combinations – 조합

from itertools import combinations

items = [1, 2, 3]

for c in combinations(items, 2):
    print(c)

• 순서 상관 없이 선택할 경우
• 부분집합, 후보 조합 탐색 등에 사용

2-4. accumulate – 누적합 등

from itertools import accumulate

data = [1, 2, 3, 4]

for s in accumulate(data):
    print(s)   # 1, 3, 6, 10

• 기본은 누적 합계
• accumulate(data, func)으로 누적 곱, 최대값, 최소값 등을 구할 수도 있음

import operator
from itertools import accumulate

data = [1, 2, 3, 4]
for p in accumulate(data, operator.mul):
    print(p)   # 1, 2, 6, 24

2-5. groupby – 정렬된 데이터 그룹화

from itertools import groupby

data = [("A", 1), ("A", 2), ("B", 3), ("B", 4)]

for key, group in groupby(data, key=lambda x: x[0]):
    values = [v for _, v in group]
    print(key, values)

• 정렬된 상태에서 같은 키 연속 구간을 그룹화
• 로그/레코드가 이미 키 기준으로 정렬되어 있다면 유용

 

3. 함께 쓰는 실무 패턴

3-1. 단어 빈도 상위 N개 출력

from collections import Counter

text = "this is a test this is only a test"
words = text.split()

counter = Counter(words)
for word, cnt in counter.most_common(3):
    print(word, cnt)

3-2. 조합과 카운터로 “합이 특정 값인 쌍” 찾기

from itertools import combinations

nums = [1, 3, 5, 7, 9]
target = 10

pairs = [
    (a, b)
    for a, b in combinations(nums, 2)
    if a + b == target
]

print(pairs)

3-3. deque로 최근 N개 로그 관리

from collections import deque

recent_logs = deque(maxlen=5)

for i in range(10):
    recent_logs.append(f"log {i}")

print(recent_logs)  # 마지막 5개만 유지