[구름톤 챌린지 #3] 합 계산기

문제 3. 합 계산기

구름LEVEL

---

---

문제해결방법

오늘 챌린지 문제도 크게 어려울 것은 없다.

 

리스트에 계산할 식을 입력받으면 [ "1", "+", "3"]과 같이 문자열을 담은 리스트가 될 것이다.

이 리스트의 요소 중, 첫 번째(0번 인덱스) 요소와 세 번째(2번 인덱스) 요소가 피연산자이므로 int 타입으로 형변환 되어야하고, 두 번째(1번 인덱스) 요소는 연산자로서 어떤 연산을 수행할지를 결정할 조건의 역할을 한다.

 

t 번의 반복을 거쳐 각 연산의 결과를 sum에 더해주고 sum을 출력하면 간단하게 문제가 해결된다.

import sys

t = int(sys.stdin.readline())
sum = 0

for i in range(t):
	expression = list(sys.stdin.readline().rstrip().split())
	
	if expression[1] == "+":
		sum += int(expression[0]) + int(expression[2])
		
	elif expression[1] == "-":
		sum += int(expression[0]) - int(expression[2])
		
	elif expression[1] == "*":
		sum += int(expression[0]) * int(expression[2])
		
	else:	#남은 연산자는 "/"
		sum += int(expression[0]) // int(expression[2])	#파이썬의 몫은 "/"가 아닌 "//"
		
print(sum)

---

파이썬의 정수끼리의 / 연산과 // 연산의 성능 차이는 없을까?

위 문제를 푸는 과정에서 한 가지 궁금증이 떠오르게 되었다. 바로 파이썬에서 정수끼리의 / (division) 연산과 // (floor division) 연산의 성능 차이는 없을까 하는 부분이었다.

 

처음 예상하기로는 // 연산이 더 빠를 것이라고 생각했다. 파이썬에서 / 연산을 하면 결과로는 실수가 출력된다. 6 / 3과 같이 나누어 떨어지는 정수끼리 / 연산을 수행하더라도 결과는 2가 아닌 2.0이 된다. 이를 토대로 파이썬에서 정수끼리 / 연산을 수행할 때 내부적으로 두 정수를 실수로 형변환 할 것이라고 예측했고, 따라서 형변환 과정에서의 비용이 더해져서 / 연산이 더 느릴 것이라고 예상한 것이다.

 

예상이 맞는지를 직접 확인해보기 위해, // 와 / 만 다르고 나머지는 모두 동일한 연산을 매우 많이 반복해보았다.

from time import time

def floor_division():
    for i in range(10**8):
        a = 1 * 12 // (i+1) * 2 // (77*i+998) * 23

t1 = time()
floor_division()
t2 = time()

print("%.3f"%(t2-t1))

// 연산의 수행시간

from time import time

def normal_division():
    for i in range(10**8):
        a = 1 * 12 / (i+1) * 2 / (77*i+998) * 23

t1 = time()
normal_division()
t2 = time()

print(t2-t1)

/ 연산의 수행시간

결과는 예상과 같이 / 연산의 속도가 더 느렸다.

 

그렇다면 만약 오늘의 문제 같이 답으로 정수를 얻어내야 하는 상황에 / 연산을 사용하고 int 형으로 형변환까지 해야한다면 어떨까? 이것도 위의 normal_division 함수에 정수 형변환까지 하는 과정을 추가한 코드를 돌려보며 걸리는 시간을 측정해보았다.

from time import time

def normal_division_with_int_conversion():
    for i in range(10**8):
        a = 1 * 12 / (i+1) * 2 / (77*i+998) * 23
        int(a)

t1 = time()
normal_division_with_int_conversion()
t2 = time()

print(t2-t1)

/ 연산 + int 형변환의 수행시간

/ 연산만 수행할 때보다 시간이 더 오래 걸리는 것을 확인할 수 있었다. // 연산을 사용했을 때와 비교하면 두 배 이상의 시간이 소요된 것이다.

 

물론 한번의 연산에서는 차이를 느끼지 못할 정도로 작은 성능 차이겠지만, 그 차이가 누적되었을 때에는 꽤 큰 차이가 될 수 있다. 따라서 평균을 구하는 등 정확한 실수형의 결과를 얻어야하는 상황이라면 당연히 / 연산을 사용해야겠지만, 몫만 구해도 되는 상황에서는 // 연산을 사용하는 것이 바람직해 보인다.