02. 파이썬 입출력 최적화 (Python I/O Optimization)

이 강의에서 배우는 것

• 1`sys.stdin.readline()`이 `input()`보다 빠른 이유를 설명할 수 있다.
• 2다양한 입력 패턴(단일 값, 공백 구분, 여러 줄, EOF)을 처리하는 코드를 작성할 수 있다.
• 3출력 최적화 기법(`sys.stdout.write`, `'\\n'.join()`)을 적용할 수 있다.

소개

파이썬에서 `input()` 함수는 사용하기 편리하지만, **반복 호출 시 매우 느립니다**. 백준 15552번처럼 10만 번 이상 입력을 받아야 하는 문제에서는 `input()` 사용 시 시간 초과가 발생할 수 있습니다. `sys.stdin.readline()`을 사용하면 같은 작업을 수십 배 빠르게 처리할 수 있습니다. I/O 최적화는 알고리즘 자체와 무관하지만, 경쟁 프로그래밍에서 통과/실패를 가르는 핵심 기술입니다.

핵심 개념

1. input() vs sys.stdin.readline() 속도 비교

2. sys.stdin.readline() 주의사항: 개행 문자(\\n)

import sys

line = sys.stdin.readline()   # '42\n' ← 뒤에 \n 포함!
line = sys.stdin.readline().strip()  # '42'  ← 올바른 사용
n = int(sys.stdin.readline())  # int() 변환 시 \n 자동 무시

**가장 흔한 실수**: 문자열로 받을 때 `.strip()`을 빠뜨려 비교 오류 발생.

3. 자주 쓰는 입력 패턴

import sys
input = sys.stdin.readline  # input()을 덮어쓰기 (가장 흔한 패턴)

# 정수 하나
n = int(input())

# 공백으로 구분된 두 정수
a, b = map(int, input().split())

# 정수 리스트 한 줄
arr = list(map(int, input().split()))

# n줄 입력
lines = [input().strip() for _ in range(n)]

# 전체를 한 번에 읽기 (대용량)
data = sys.stdin.read().split()  # 공백/개행으로 분리된 토큰 리스트

4. sys.stdout.write vs print()

import sys

# 느린 방법 — print() 반복 호출
for x in results:
    print(x)

# 빠른 방법 — 한 번에 출력
sys.stdout.write('\n'.join(map(str, results)) + '\n')

# 또는
print('\n'.join(map(str, results)))

5. EOF(End of File) 처리

입력 줄 수가 정해지지 않은 문제에서 파일 끝까지 읽어야 할 때:

import sys

# 방법 1: try/except (가장 안전)
try:
    while True:
        line = input()  # 또는 sys.stdin.readline().strip()
        if not line:
            continue
        # 처리...
except EOFError:
    pass

# 방법 2: for line in sys.stdin (파이써닉)
for line in sys.stdin:
    line = line.strip()
    if not line:
        continue
    # 처리...

# 방법 3: 전체 읽기 후 파싱
data = sys.stdin.read().split()

예제로 보기

예제 1: input() vs readline() 속도 비교 (`src/01_input_comparison.py`)

가상 데이터로 두 방법의 속도를 직접 측정합니다.

python src/01_input_comparison.py

[예상 출력]
input() 모사            : 0.4523초
sys.stdin.readline() 모사: 0.0321초
sys.stdin.read().split(): 0.0089초

예제 2: 경쟁 프로그래밍 I/O 템플릿 (`src/02_fast_io_template.py`)

실전에서 바로 쓸 수 있는 I/O 패턴을 정리합니다.

python src/02_fast_io_template.py

예제 3: 출력 최적화 (`src/03_output_optimization.py`)

`print()` vs `sys.stdout.write()` vs 버퍼 모아서 출력을 비교합니다.

python src/03_output_optimization.py

예제 4: EOF 처리 (`src/04_eof_handling.py`)

EOF까지 읽는 다양한 패턴을 보여줍니다.

python src/04_eof_handling.py

자주 하는 실수

1. **`sys.stdin.readline()`의 `\n` 미제거** ```python # 잘못된 코드 s = sys.stdin.readline() # '42\n' if s == '42': # False! '42\n' != '42' ... # 올바른 코드 s = sys.stdin.readline().strip() # '42' ```
2. **`input = sys.stdin.readline` 덮어쓰기 후 `.strip()` 누락** ```python input = sys.stdin.readline n = int(input()) # OK — int() 변환 시 \n 무시 s = input().strip() # OK — 문자열은 반드시 strip() s = input() # 위험 — \n 포함된 문자열 ```
3. **출력을 한 줄씩 print() — 출력 횟수가 많을 때 TLE** - 백준 15552번은 입력 최적화뿐 아니라 출력도 최적화해야 합니다. - `'\n'.join(map(str, results))`로 한 번에 출력하세요.
4. **sys.stdin.read().split() 후 인덱스 오류** ```python data = sys.stdin.read().split() # data[0], data[1], ... 순서로 파싱해야 합니다. # 인덱스 계산 실수 주의! ```
5. **EOF 없이 무한 루프** ```python # 잘못된 코드 — stdin이 파이프일 때 무한 루프 while True: line = sys.stdin.readline() # line이 빈 문자열('')이면 EOF if not line: # 이 체크가 없으면 무한 루프! break ```

정리

직접 해 보기

1. `src/01_input_comparison.py`를 실행하고 실제 속도 차이를 확인하세요.
2. `homework/answer/boj_15552.py`를 작성하고 백준에 제출해 보세요.
3. 자신이 이전에 작성한 코드 중 `input()`을 많이 사용하는 코드를 찾아 `sys.stdin.readline()`으로 개선해 보세요.