3.8.2 함수형 처리 도구 (Map, Filter)

학습목표

거대한 숫자 1,000개가 들어있는 리스트의 모든 숫자에 2를 곱해야 한다면 어떻게 해야 할까요? 초보자는 습관적으로 for 반복문을 씁니다. 하지만 파이썬이 자랑하는 함수형 패러다임 도구인 map()과 filter()를 사용하면 거대한 데이터 열(Column) 단위로 변형 작업을 for문 없이 한 번에(Vectorize) 처리할 수 있습니다. 3.3.3장에서 배운 이름 없는 함수 람다(Lambda) 와 환상적인 호흡을 보여주는 이 도구들을 마스터합니다.

Map과 Filter 개념

Map and Filter Animation

💡 TL;DR (1분 핵심 요약)

  • map(함수, 데이터): 컨베이어 벨트에 리스트를 올려놓고, 똑같은 도장(함수)을 모든 원소에 “쾅! 쾅! 쾅!” 찍어냅니다. (데이터 일괄 변형)
  • filter(함수, 데이터): 거름망(True/False를 판별하는 함수)을 통과시켜, 내가 원하는 조건(True)을 만족하는 데이터만 추출합니다.
  • 위 두 함수는 보통 1회용 함수인 lambda와 세트로 묶여 데이터프레임(Pandas)의 열(Series) 전처리에 매일같이 쓰입니다.

1. Map() : 모든 원소에 똑같은 도장 찍기

우리가 가진 리스트의 숫자들을 전부 문자열(String)로 바꾸고 싶다고 가정하겠습니다.

# 기존의 촌스러운 for문 방식
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
str_numbers_for = []

for n in numbers:
    str_numbers_for.append(str(n)) # 일일이 str() 도장을 찍음

print(str_numbers_for) # ['1', '2', '3', '4', '5']

map()을 이용한 우아한 방식

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# map(적용할_함수, 데이터배열)
# 내장함수 str을 numbers 리스트 전체에 한 번에 맴핑!
# 주의: map 결과는 제네레이터 객체이므로 list()로 변환해서 까봐야 함.
str_numbers_map = list(map(str, numbers)) 

print(str_numbers_map) # ['1', '2', '3', '4', '5']

map()과 람다(lambda)의 콜라보레이션으로 데이터 형식을 한 번에 바꾸는 데이터 분석 실전 예제입니다.

prices = [1000, 2500, 3000]

# "모든 가격에 10% 부가세를 더해서 곱해주는 1회용 로직(lambda)" 적용
tax_prices = list(map(lambda x: int(x * 1.1), prices))

print(tax_prices) # [1100, 2750, 3300]

2. Filter() : 원하는 조건만 족집게로 걸러내기

이번엔 데이터 속에서 짝수만 걸러내고 싶습니다. filter의 첫 번째 인자로 들어가는 함수는 반드시 True나 False를 뱉어내는 조건 판독기여야 합니다.

# 기존 for문 + if문 방식 
raw_data = [1, -5, 10, 3, -2, 8]
positives_for = []

for x in raw_data:
    if x > 0: # 양수인지 판별
        positives_for.append(x)

print(positives_for) # [1, 10, 3, 8]

filter() + lambda의 우아한 방식

raw_data = [1, -5, 10, 3, -2, 8]

# filter(True를 뱉는 람다식, 데이터배열)
# 양수(x > 0)인 놈들만 거름망을 통과시킴
positives_filter = list(filter(lambda x: x > 0, raw_data))

print(positives_filter) # [1, 10, 3, 8]

3. Map과 Filter의 콤보 파이프라인

데이터 분석 현장에서 가장 흔한 시나리오는 쓰레기가 섞인 배열에서 정상 데이터를 거르고(filter), 그 데이터를 특정 형태로 가공하는(map) 연속 작업입니다.

# [미션] 매출 데이터 중 올바른 형식의 데이터만 뽑아서, 원화(KRW 1,300원)로 뻥튀기 환전하라!
dirty_sales_usd = [10, "error", 50, -20, 100, None]

# 1단계: filter로 쓰레기(문자열, None, 음수) 거르기 
# (조건: 정수형이면서 0보다 커야 함)
clean_usd = list(filter(lambda x: isinstance(x, int) and x > 0, dirty_sales_usd))
print(f"필터링 1단계: {clean_usd}") # [10, 50, 100]

# 2단계: map으로 환율 적용하기 (1300배)
krw_sales = list(map(lambda x: x * 1300, clean_usd))
print(f"변환 2단계: {krw_sales}") # [13000, 65000, 130000]

☕ Java vs 🐍 Python 스나이퍼 대결

함수형 프로그래밍(Functional Stream) 비교

  • Java 8+: 자바도 8버전부터 눈부신 발전을 이뤄 똑같은 맵핑을 할 수 있습니다. list.stream().filter(x -> x > 0).map(x -> x * 1300).collect(Collectors.toList()); 하지만 코드가 여전히 길고 무거우며, 리스트를 먼저 스트림 객체로 뽑고 다시 리스트로 묶는 보일러플레이트 코드가 거슬립니다.
  • Python: map과 filter가 태생부터 내장 함수로 존재하기 때문에 즉시 데이터 덩어리를 욱여넣어 변형이 가능합니다. (물론 이보다 한 단계 더 우아한 버전이 앞서 3.4.1장에서 배운 리스트 컴프리헨션(List Comprehension) 기술입니다. 개발자 취향에 따라 컴프리헨션과 Map/Filter를 섞어 씁니다!)

🎧 Vibe Coding

🗣️ 학생 프롬프트 (AI에게 이렇게 명령해 보세요): “내가 가진 학생 성적 리스트가 scores = [{"name": "A", "score": 45}, {"name": "B", "score": 80}, {"name": "C", "score": 95}] 이렇게 생겼는데, 파이썬의 filter()를 써서 성적이 80점 이상인 합격자 딕셔너리만 쪽 뽑아내 줘! 람다 함수를 꼭 섞어서.”

코딩 영단어 학습 📝

  • Map (맵 / 맵핑): 지도, 배치하다. (수학에서는 하나의 값 $x$ 를 다른 값 $y$ 로 대응시키는 함수 관계인 ‘사상(Mapping)’을 뜻합니다. f(x) = y라는 기계를 거쳐 원래 리스트의 얼굴을 싹 일대일로 맵핑(변형) 시킨다고 이해하세요.)
  • Filter (필터): 거르다, 여과기. (정수기 필터처럼 더러운 불순물이나 조건에 안 맞는 찌꺼기를 걸러내어, 순수한 True 데이터만 아래로 똑똑 떨어뜨립니다.)
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