[백준] 2108번 통계학 - Python(1편)

문제 링크: https://www.acmicpc.net/problem/2108

 

이 문제를 풀기 위해 우선 문제를 분석해 보겠습니다.

 

문제 개요

1. N개의 수가 주어졌을 때, 다음 네 가지 통계값을 구하는 프로그램을 작성해야 합니다.
   • 산술평균
   • 중앙값
   • 최빈값
   • 범위

입력

1. 첫째 줄에 수의 개수 N (1 ≤ N ≤ 500,000)이 주어집니다.
   • 수가 큰 만큼 input() 함수를 재정의 하도록 하겠습니다.
2.  N은 홀수입니다.
   • 중앙값을 계산하기 편리하게 하기 위해 N의 값을 홀수로 지정한 것 같습니다.

출력

1. 네 가지 통계값을 각각 한 줄에 하나씩 출력해야 합니다.
   • 그냥 print() 함수를 여러 번 사용하기보다 sep="\n"을 사용해서 한 번에 작성하겠습니다.

세부 요구사항

1. 산술평균: N개의 수들의 합을 N으로 나눈 값을 첫째 자리에서 반올림하여 출력해야 합니다.
   • round() 함수를 사용해서 해결해 보겠습니다.
2. 중앙값: N개의 수들을 증가하는 순서로 나열했을 때 그 중앙에 위치하는 값을 출력합니다.
   • N의 값이 짝수이므로 '요소의 개수//2'를 통해 해당 인덱스를 찾아내겠습니다.
3. 최빈값: 가장 많이 나타나는 값을 출력합니다. 여러 개 있을 때는 최빈값 중 두 번째로 작은 값을 출력합니다.
4. 범위: N개의 수들 중 최댓값과 최솟값의 차이를 출력합니다.

 

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아래는 전체 코드입니다.

import sys
input = sys.stdin.readline

N = int(input())
data = [int(input()) for _ in range(N)]
data.sort()

def arithmetic_mean(data):
    result = round(sum(data)/len(data))
    return result

def center(data):
    result = data[len(data)//2]
    return result

def mode(data):
    stack = {}
    for num in data:
        if num in stack:
            stack[num] += 1
        else:
            stack[num] = 1
    max_stack = max(stack.values())
    result = sorted([num for num, stack in stack.items() if stack == max_stack])
    return result[1] if len(result) > 1 else result[0]

def data_range(data):
    result = max(data) - min(data)
    return result

print(arithmetic_mean(data),
    center(data),
    mode(data),
    data_range(data),
    sep='\n')

 

코드를 한 번 분석해 보겠습니다.

1. 입력 처리 및 데이터 준비

   import sys
   input = sys.stdin.readline
   
   N = int(input())
   data = [int(input()) for _ in range(N)]
   data.sort()

    
   • sys.stdin.readline을 사용하여 input() 함수를 재정의 합니다. 이는 대량의 입력을 처리할 때 매우 효과적입니다.
   • 리스트 컴프리헨션을 사용하여 N개의 정수를 입력받아 data 리스트에 저장합니다.
   • data.sort()로 리스트를 정렬합니다. 중앙값과 최빈값 계산에서 사용합니다.
2. 산술평균 계산

   def arithmetic_mean(data):
       result = round(sum(data)/len(data))
       return result

   • sum(data)를 이용하여 모든 값의 합을 구하고 데이터의 요소의 개수만큼 나누어 평균을 계산합니다.
   • round() 함수를 사용하여 첫째 자리에서 반올림합니다.
3. 중앙값 계산

   def center(data):
       result = data[len(data)//2]
       return result

    
   • 이미 오름차순으로 정렬된 리스트에서 중앙에 위치한 값을 반환합니다.
   • N이 홀수이므로 len(data)//2로 중앙 인덱스를 계산할 수 있습니다.
4. 최빈값 계산

   def mode(data):
       stack = {}
       for num in data:
           if num in stack:
               stack[num] += 1
           else:
               stack[num] = 1
       max_stack = max(stack.values())
       result = sorted([num for num, stack in stack.items() if stack == max_stack])
       return result[1] if len(result) > 1 else result[0]

    
   1. 빈 딕셔너리 stack을 사용해서 각 숫자의 빈도수를 계산합니다.
      • 나중에 in을 사용하기 때문에 시간 복잡도가 적은 딕셔너리를 사용했습니다.
      • key는 data의 요소이고, value는 빈도수입니다.
   2. data 리스트의 각 숫자에 num에 대해:
      • 이미 stack에 있으면 빈도수를 1 증가시킵니다.
      • 없으면 새로 추가하고 빈도수를 1로 설정합니다.
   3. max(stack.value())로 최대 빈도수를 찾습니다.
   4. 리스트 컴프리헨션으로 최대 빈도수를 가진 숫자들을 추출하고 정렬합니다.
      • stack.items()로 (숫자, 빈도수) 쌍을 반환합니다.
      • num은 숫자(키), stack은 빈도수(값)입니다.
      • 빈도수가 max_stack과 같은 숫자들만 선택합니다.
      • 조건을 만족하는 숫자(num)만을 선택하여 새 리스트를 생성합니다.
      • sorted([...])를 사용하여 선택된 숫자들로 구성된 리스트를 오름차순으로 정렬합니다.
   5. 최빈값이 여러 개(길이가 1보다 큼)인 경우 두 번째로 작은 값을 반환합니다.
5. 범위 계산

   def data_range(data):
       result = max(data) - min(data)
       return result

   • 리스트의 특성을 활용하여 최댓값에서 최솟값을 뺍니다.
6. 결과 출력

   print(arithmetic_mean(data),
       center(data),
       mode(data),
       data_range(data),
       sep='\n')

   • print() 함수의 sep 매개변수를 사용해서 코드를 더 간결하게 만듭니다.

 

 

 

 

# 이 글의 내용 중 일부는 Perplexity AI의 도움을 받아 정보를 수집하고 정리하였으며, 추가적인 연구와 개인적인 견해를 더하였습니다.