방송대 파이썬 프로그래밍 기초 - 14강. 실전 프로그래밍 2

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1. 2차원 리스트

2. 실전 프로그래밍

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1. 2차원 리스트

리스트와 2차원 리스트

리스트	2차원 리스트
순서화된 값의 집합체를 저장할 수 있는 데이터 타입 - 단일 식별자로 연속된 저장 공간 접근 수단 제공 - 반복구조에서 많이 사용됨.	리스트에 리스트가 내포된 즉, 리스트의 리스트 - 값들이 서로 매칭되어 일렬로 세울 수 없는 경우 - 2개의 차원 축이 생김.

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2차원 리스트 구조와 접근

2차원 리스트 구조	2차원 리스트 접근
'거리표'라고 하는 2차원 리스트는 각 주요 도시의 값들을 리스트로 갖고 있고, 이 리스트의 값들이 나머지 도착 도시와의 거리에 해당되는 값을 가지고 있음. ·행 인덱스(row index) : 2차원 리스트의 왼쪽에서 오른쪽으로 이동 ·열 인덱스(column index) : 위에서 아래로 이동 각각의 인덱스는 0부터 시작하여 2차원 리스트의 길이보다 작은 값까지 사용	인덱스 항목은 내부 1차원 리스트를 가리키는 접근변수로 구성이 되어 있음. distance[0] : 0행 distance[0][7] : 0행 7열 → 390 두 개의 접근 연산자를 사용해 개별적인 값에 접근함.

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2차원 리스트 생성

리스트 내부에 리스트가 정의

→ 2차원 리스트 생성 시 원소가 결정된 상황

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2차원 리스트 동적 생성

import random as rd

# 행의 개수 nRows, 열의 개수 nColumns
distance = []
for i in range(nRows):
    row = []
    for j in range(nColumns): # append를 사용하여 추가가
        row.append(rd,randint(0, 99))
    distance.append(row)
print(distance)

모든 원소의 값을 알고 있다면 리스트 함수나 리스트 생성 연산자를 통해 만들 수 있음.

동적으로 프로그램이 진행되는 상황에 맞춰서 2차원 리스트를 구성해야 하면 이런 식의 코드를 통해서 동적 생성이 가능함.

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2차원 리스트 순회

각 차원을 순차적으로 순회하기 위한 2개의 반복구조가 중첩됨.

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2. 실전 프로그래밍

1. 설계 관점에서 게임에 활용할 메소드 정의

class Tic_Tac_Toe:
 
    # 게임판 생성
    def __init__(self):

    # 게임판 초기화
    def create_board(self):

    # 첫 플레이어 선택
    def select_first_player(self):

    # 기호 표시
    def mark_spot(self, row, col, player):

    # 승리 상태 확인
    def is_win(self, player):

    #잔여 빈칸 여부 확인
    def is_board_full(self):

    # 플레이어 변경
    def next_player(self, player):

    # 현재 게임판 상태 출력
    def show_board(self):

    # 게임 시작
    def start(self):


# 게임 생성

# 게임 시작

 

2. 게임판 생성

# 게임판 생성

# board는 리스트이므로 []를 통해 생성
# 변수처럼 작성하면 로컬변수로 착각할 수 있음
# → Tic_Tac_Toe 클래스 전역에서 사용하려면 앞에 self.를 붙여준다

    def __init__(self):
        self.board = []

 

3. 게임판 생성과 초기화

    # 게임판 초기화
    def create_board(self):

    # 빈칸은 *로 표시함
        for i in range(3) : # 0, 1, 2가 들어옴
            row = []       # 하나의 행 만들기
            for j in range(0, 3) : # 반복할 때마다 '*'로 채운 3개의 칸 만들기
                row.append('*')
            self.board.append(row) # self.board판에 앞에서 만든 row를 넣음

# [['*', '*', '*'],
#  ['*', '*', '*'],
#  ['*', '*', '*']]

range(0, 3) 범위 : 0, 1, 2 → 3을 포함하지 않음.

randint(0, 3) 범위 : 0, 1, 2, 3 → 3을 포함함.

 

4. 첫 플레이어 선택

    # 첫 플레이어 선택
    # 무작위로 둘 중 하나를 선택 (ex. 0은 컴퓨터, X은 사용자)

    def select_first_player(self):
        if random.randint(0, 1) == 0:
            return 'X'
        else :
            return '0'
    # random 모듈을 사용했으면 코드 상단에 random 모듈을 import 해야함.

 

5. 기호 표시

    # 기호 표시
    # 게임판 상의 행, 열 값에 Player의 말을 표시
    # []를 통해 리스트 생성

    def mark_spot(self, row, col, player):
        self.board[row][column] = player

 

6. 승리 상태 확인 (행, 열, 대각선)

    # 승리 상태 확인
    # 이름이 'is'이므로 반환값이 true or false일 것으로 예상됨.
    def is_win(self, player):
        # len으로 board가 가리키는 리스트의 원소의 개수를 추출함. 
        n = len(self.board)

        # 행 확인
        for i in range(n) :
            win = True # 우선 승리상황이라고 가정하고, 다른 게 있는지 체크
            for j in range(n) :
                if self.board[i][j] != player 
                # 승리 조건 : 3칸 모두 player로 채워져야 됨.
                # 세 칸 중 한 칸이라도 player말이 아니라는 것은 승리상황이 아님. → 반복 종료
                    win = False
                    break
            if win == True :
                return win

        # 열 확인 ----> j가 고정, i만 바뀜
        for i in range(n) :
            win = True # 우선 승리상황이라고 가정하고, 다른 게 있는지 체크
            for j in range(n) :
                if self.board[j][i] != player 
                # 승리 조건 : 3칸 모두 player로 채워져야 됨.
                # 세 칸 중 한 칸이라도 player말이 아니라는 것은 승리상황이 아님. → 반복 종료
                    win = False
                    break
            if win == True :
                return win

        # 대각선 확인
        win = True
        for i in range(n) :
            if self.board[i][i] != player :
                win = False
                break
        if win == True :
            return win

    # 행, 열, 대각선 확인 후에도 승리 상황이 아닌 경우에는 False를 반환     
    # return False는 win 변수의 값이 False가 되는 것을 의미함.   
        return False

 

7. 잔여 빈칸 여부 확인

    # 잔여 빈칸 여부 확인
    # 한 칸씩 확인한 후, 빈칸을 의미하는 '*'가 있으면 False 반환
    def is_board_full(self):
        for row in self.board :
            for item in row :
                if item == '*'
                    return False
        return True

 

8. 플레이어 변경

    # 플레이어 변경
    # 현재 플레이어가 O이면 X를 반환, X이면 O를 반환
    def next_player(self, player): 
        if player == '0' :
            return 'X'
        else 
            return '0'
                
    # 파이썬에서만 작성할 수 있는 코드
    # return 'X' if player == '0' else '0'

 

9. 현재 게임판 상태 출력

    # 현재 게임판 상태 출력
    # for문을 활용해 게임판 상태를 출력 (위의 빈칸 유무 확인과 유사)
    def show_board(self):
        for row in self.board :
            for item in row :
                print(item, end = " ") # 줄바꿈되지 않도록 함.
            print()

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import random

class Tic_Tac_Toe:
 
    def __init__(self):
        self.board = []

    def create_board(self):
        for i in range(3):
            row = []
            for j in range(3):
                row.append('*')
            self.board.append(row)

    def select_first_player(self):
        if random.randint(0, 1) == 0:
            return 'O'
        else:
            return 'X'

    def mark_spot(self, row, col, player):
        self.board[row - 1][col - 1] = player

    def is_win(self, player):
        n = len(self.board)

        for i in range(n):
            win = True
            for j in range(n):
                if self.board[i][j] != player:
                    win = False
                    break
            if win:
                return win

        for i in range(n):
            win = True
            for j in range(n):
                if self.board[j][i] != player:
                    win = False
                    break
            if win:
                return win

        win = True
        for i in range(n):
            if self.board[i][n - i - 1] != player:
                win = False
                break
        if win:
            return win

        win = True
        for i in range(n):
            if self.board[i][i] != player:
                win = False
                break
        if win:
            return win

        return False

    def is_board_full(self):
        for row in self.board:
            for item in row:
                if item == '*':
                    return False
        return True

    def next_player(self, player): 
        if player == 'O':
            return 'X'
        else:
            return 'O'

    def show_board(self):
        for row in self.board:
            for item in row:
                print(item, end=" ")
            print()

    def start(self):
        self.create_board()
        self.show_board()
        player = self.select_first_player()

        while True:
            if player == 'X':
                print("컴퓨터 차례입니다.")
                while True:
                    row, col = random.randint(1, 3), random.randint(1, 3)
                    if self.board[row - 1][col - 1] == '*':
                        break

            else:
                print("사용자 차례입니다.")
                while True:
                    row, col = list(map(int, input("선택할 빈칸의 위치를 입력하세요: ").split()))
                    if self.board[row - 1][col - 1] == '*':
                        break
                    else:
                        print("이미 선택된 위치입니다. 다시 선택해주세요.")

            if row == 0 and col == 0:
                break

            self.mark_spot(row, col, player)
            self.show_board()

            if self.is_win(player):
                if player == 'X':
                    print("컴퓨터가 이겼습니다. 다시 도전하세요.")
                else:
                    print("사용자가 이겼습니다. 축하합니다.")
                break

            if self.is_board_full():
                print("무승부입니다. 다시 도전하세요.")
                break

            player = self.next_player(player)

        print()
        self.show_board()

TTT = Tic_Tac_Toe()
TTT.start()

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