[Python] bisect란?

들어가기 앞서

• 파이썬에서는 이진 탐색을 쉽게 구현할 수 있도록 bisect 라이브러리를 제공한다.
• bisect 라이브러리는 ‘정렬된 배열’에서 특정한 원소를 찾아야 할 때 매우 효과적으로 사용된다.
• bisect 라이브러리에서는 bisect_left() 함수와 bisect_right() 함수가 가장 중요하게 사용되며, 이 두 함수의 시간 복잡도는 O(logN)이다.
  • bisect_left(a, x) : 정렬된 순서를 유지하면서 리스트 a에 데이터 x를 삽입할 가장 왼쪽 인덱스를 찾는 메서드
  • bisect_right(a, x) : 정렬된 순서를 유지하면서 리스트 a에 데이터 x를 삽입할 가장 오른쪽 인덱스를 찾는 메서드

기본 코드

• 예를 들어, 정렬된 리스트 [1, 2, 3, 3, 8]이 있을 때, 새로운 데이터 3을 삽입하려 한다고 가정해보자.

• 이때 bisect_left(a, 3)와 bisect_right(a, 3)는 각각 인덱스값으로 2와 4를 반환한다.

• 이를 소스코드로 구현하면 아래와 같다.

    from bisect import bisect_left, bisect_right
  
    a = [1, 2, 3, 3, 8]
    x = 3
  
    print(bisect_left(a, x)) # 2
    print(bisect_right(a, x)) # 4

응용 코드

• bisect_left() 함수와 bisect_right() 함수는 ‘정렬된 리스트’에서 ‘값이 특정 범위에 속하는 원소의 개수’를 구하고자 할 때, 효과적으로 사용될 수 있다.

• 아래의 count_by_range(a, left_value, right_value) 함수는, 정렬된 리스트에서 값이 [left_value, right_value]에 속하는 데이터의 개수를 반환한다.

• 다시 말해 원소의 값을 x라고 할 때, left_value ≤ x ≤ right_value인 원소의 개수를 O(logN)으로 빠르게 계산할 수 있다.

    from bisect import bisect_left, bisect_right
  
    # 값이 [left_value, right_value] 범위인 데이터의 개수를 반환하는 함수
    def count_by_range(array, left_value, right_value):
        right_index = bisect_right(array, right_value)
        left_index = bisect_left(array, left_value)
        return right_index - left_index
  
    # 리스트 선언
    a = [1, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 8, 9]
  
    # 값이 4인 데이터의 개수 출력
    print(count_by_range(a, 4, 4)) # 2
  
    # 값이 [-1, 3] 범위에 있는 데이터의 개수 출력
    print(count_by_range(a, -1, 3)) # 6

참고

• 이것이 취업을 위한 코딩테스트다. with Python