Haskell #6 (I’m list comprehension)
수학에서 Set을 정의(set comprehensions)할 때 “S = {2 • x | x ∈ 𝐍, x ≤ 10}”와 같이 자연수에서 첫번째부터 10개의 짝수의 집합을 표현하는 것을 배운적이 있을 것입니다. 이것을 함수라고 한다면 x는 변수, N은 입력 셋, x ≤ 10은 조건이라고 할 수 있습니다. 하스켈의 리스트는 수학의 set comprehensions과 매우 유사한 방식으로 집합을 표현하는 것이 가능합니다.
지금까지 배운대로라면 자연수에서 10개의 짝수의 집합을 구하려면 아래와 같은 방법으로 얻을 수 있습니다.
하지만 만약 더 복잡한 함수에 다른 집합을 적용하려면 어떻게 할 수 있을까? 이때 list comprehension을 사용하실 수 있습니다. 하스켈의 list comprehension은 수학의 set comprehension과 매우 유사한데, 아래와 같은 문법으로 사용될 수 있습니다.
[1..10]은 x의 범위를 나타냅니다. <- 이 표시는 대략 from으로 생각하면 될 것 같습니다. 하스켈에서는 위와 같이 수학과 비슷한 표현식으로 리스트를 정의할 수 있습니다. 이제부터 x의 범위를 결정하는 조건을 추가해보도록 하겠습니다.
조건식을 추가할 때는 콤마(,)로 구분하여 추가할 수 있습니다. 이 예제에서는 x 곱하기 2가 12보다 크거나 같은 경우에 대한 조건을 추가하였습니다. 그 결과 x 곱하기 2가 12보다 크거나 같은 x만 가지고 x * 2를 수행한 것을 확인하실 수 있습니다.
이 예제는 50부터 100 사이의 숫자 중에 7로 나누어서 나머지가 3인 수만 리스트로 생성한 것입니다. 아직 배우지는 않았지만 추가된 조건에 대해서 내부적으로는 filter를 사용하고 있습니다.
입력받은 리스트의 홀수 숫자에 대해서 10보다 작으면 “BOOM!”, 10보다 크거나 같으면 “BANG”으로 변경하는 예제입니다. 여기서는 재사용을 위해서 boomBangs라는 함수에 넣어주고 실행하였습니다.
뒤에서 부터 “odd x” 조건은 odd라는 함수를 사용하여 홀수이면 true 아니면 false를 리턴하는 조건 식입니다. 따라서 홀수로 filtering합니다. “x <- xs”에서 xs는 boomBangs 함수의 입력 파라메터이므로 x의 범위는 입력으로 받은 리스트로 한정됩니다. 따라서 위 예제에서 x의 범위는 [7, 9, 11, 13]이 됩니다. “if x < 10 then “BOOM!” else “BANG!””에서는 결과를 만들어 주는 부분입니다. [7,9,11,13]에서 하나씩 꺼내와서 조건문에 수행합니다. 최종적으로 [“BOOM!”, “BOOM!”, “BANG!”, “BANG!”]이 출력된 것을 보실수 있습니다.
이 예제와 같이 여러개의 조건을 추가할 수 있습니다.
하스켈의 list comprehensions에서는 여러개의 리스트들로 부터 조건식을 적용하여 filtering된 리스트들 간의 조합(combinations)으로 입력 범위를 만들 수도 있습니다. 아래 예제를 통해서 쉽게 이해할 수 있을 것입니다.
[2,5,10], [8,10,11] 두개의 리스트의 조합(combinations)으로 x*y가 수행되어 9개의 결과를 가진 리스트가 출력된 것을 확인하실 수 있습니다.
리스트에 50 이상의 결과만 출력하고 싶다면 위와 같이 조건을 추가하면 됩니다
형용사 리스트와 명사 리스트를 조합한 스트링 리스트를 만들고 싶다면 위와 같이 할 수 있습니다. (cf: 궁금해서 찾아봤는데.. 아쉽게도 하스켈에서는 String interpolation을 지원하지 않네요.)
length 함수를 직접 새로운 버전으로 구현한 예제입니다. 여기서 처음으로 “_”가 나왔습니다. “_”의 의미는 리스트로부터 어떤것을 나오든 상관하지 않고, 사용할 일이 없는 변수명 대신 _를 사용하는 것입니다. 위 예제에서는 _를 사용하여 리스트의 모든 구성요소에 대해서 값에 상관없이 1로 전환하여 합계를 구하여 리스트의 길이를 구하였습니다.
하스켈에서는 문자열도 리스트이기 때문에 문자열에 대해서도 list comprehensions을 사용할 수 있습니다. 이 예제는 입력받은 문자열에서 소문자를 전부 지우는 함수를 만들어 실행해보았습니다. 여기서는 elem 함수를 사용하여 A부터 Z에 해당하는 문자만 남기는 방식으로 구현하였습니다.
이 예제와 같이 중첩된 리스트를 사용할때는 list comprehension을 중첩하여 사용할 수도 있습니다. xxs에 할당된 리스트안의 리스트들에 모든 홀수값이 제거된 것을 확인할 수 있습니다. list comprehension은 ghci 환경이 아니라면 여러개의 라인으로 하용할 수 있습니다.
