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Python 입력 최적화: input() vs sys.stdin.readline()

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Note

파이썬에서 데이터를 입력받을 때 input()과 sys.stdin.readline()의 성능 차이와 사용법에 대해 알아봅니다.

문제 상황

파이썬에서 데이터를 입력받을 때 input()과 sys.stdin.readline()은 처리 속도에서 상당한 차이를 보입니다. 특히 대량의 데이터를 처리해야 하는 코딩 테스트나 알고리즘 문제 풀이에서 이 차이는 합격과 불합격(시간 초과)을 가르는 결정적인 요인이 되기도 합니다.

속도 비교: 왜 sys.stdin.readline()이 더 빠른가?

결론부터 말씀드리면, sys.stdin.readline()이 input()보다 훨씬 빠릅니다. 그 이유는 두 함수가 내부적으로 동작하는 방식이 다르기 때문입니다.

특징 비교

특징input()sys.stdin.readline()
속도느림매우 빠름
프롬프트출력 기능 있음 (사용자 안내 메시지)출력 기능 없음
후처리입력된 값의 끝에 있는 줄바꿈(\n)을 자동으로 제거줄바꿈(\n)을 포함하여 문자열로 반환
동작 방식인자로 받은 문자열을 출력하고, 한 글자씩 읽어들임한꺼번에 버퍼에 읽어와서 대기함

성능 차이가 발생하는 근본적 이유

1. 버퍼링(Buffering)

sys.stdin.readline()은 대량의 데이터를 한꺼번에 읽어와 버퍼에 저장한 뒤 처리합니다. 반면 input()은 상대적으로 작은 단위로 데이터를 읽어들입니다.

버퍼링의 장점:

  • 시스템 호출 횟수 감소
  • I/O 오버헤드 최소화
  • 전체적인 처리 속도 향상

2. 부가 기능

input()은 다음과 같은 추가적인 가공 과정을 거칩니다:

  • 매개변수로 프롬프트 메시지를 받을 수 있음 (예: input("입력하세요: "))
  • 입력받은 값에서 줄바꿈 문자를 자동으로 제거
  • 사용자 친화적인 인터페이스 제공

이 사소한 과정들이 반복문 안에서 수만 번 실행되면 큰 시간 차이를 만듭니다.

3. 실제 성능 차이

입력 데이터가 많을수록 성능 차이는 더욱 커집니다:

  • 1,000줄 입력: 약 2-3배 차이
  • 10,000줄 입력: 약 5-10배 차이
  • 100,000줄 이상: 시간 초과 vs 통과의 차이

실제 사용법 비교

input() 사용법

# 기본 사용법
data = input()
 
# 프롬프트 메시지와 함께
name = input("이름을 입력하세요: ")
 
# 여러 개의 숫자를 한 줄에서 입력받을 때
a, b = map(int, input().split())
 
# 여러 줄 입력받기
n = int(input())
for _ in range(n):
    data = input()

sys.stdin.readline() 사용법

import sys
 
# 1. 기본적인 사용법
data = sys.stdin.readline()
 
# 2. 줄바꿈 문자(\n)를 제거하고 싶을 때 (.rstrip() 추가)
data = sys.stdin.readline().rstrip()
 
# 3. 여러 개의 숫자를 한 줄에서 입력받을 때
a, b = map(int, sys.stdin.readline().split())
 
# 4. 여러 줄 입력받기
n = int(sys.stdin.readline())
for _ in range(n):
    data = sys.stdin.readline().rstrip()

편의를 위한 팁

매번 sys.stdin.readline()이라고 적기 귀찮다면, 코드 상단에 다음과 같이 선언하여 기존 input() 함수를 덮어쓰는 방식을 자주 사용합니다:

import sys
input = sys.stdin.readline
 
# 이제 input()을 사용해도 sys.stdin.readline()과 동일하게 동작
n = int(input().rstrip())
data = input().rstrip()
a, b = map(int, input().split())

주의사항:

  • 이 방식을 사용하면 input()에 프롬프트 메시지를 전달할 수 없습니다.
  • 줄바꿈 문자를 제거하려면 .rstrip()을 명시적으로 호출해야 합니다.

언제 무엇을 써야 할까?

input()을 사용해야 하는 경우

  • 일반적인 프로그램: 사용자에게 안내 문구를 보여줘야 하거나 입력 데이터가 적다면 사용하기 편한 input()을 쓰셔도 무방합니다.
  • 대화형 프로그램: 사용자와 상호작용하는 프로그램
  • 입력 데이터가 적은 경우: 100줄 이하의 작은 입력

sys.stdin.readline()을 사용해야 하는 경우

  • 알고리즘 문제 (PS): 입력 데이터가 10,000줄(또는 개) 이상이거나 “시간 제한”이 촉박한 문제라면 반드시 sys.stdin.readline()을 사용해야 합니다.
  • 대량의 데이터 처리: 파일에서 많은 데이터를 읽어야 하는 경우
  • 시간 제한이 엄격한 문제: 백준, 프로그래머스 등 코딩 테스트 플랫폼

실제 성능 테스트 예시

테스트 코드

import sys
import time
 
# 10,000줄의 데이터를 입력받는 시뮬레이션
n = 10000
 
# input() 사용
start = time.time()
for _ in range(n):
    data = input()
end = time.time()
print(f"input() 시간: {end - start:.4f}초")
 
# sys.stdin.readline() 사용
start = time.time()
for _ in range(n):
    data = sys.stdin.readline()
end = time.time()
print(f"sys.stdin.readline() 시간: {end - start:.4f}초")

예상 결과

일반적으로 sys.stdin.readline()이 input()보다 5-10배 빠른 결과를 보입니다.

주의사항

1. 줄바꿈 문자 처리

sys.stdin.readline()은 줄바꿈 문자(\n)를 포함하여 반환합니다:

data = sys.stdin.readline()  # "hello\n" (줄바꿈 포함)
data = sys.stdin.readline().rstrip()  # "hello" (줄바꿈 제거)

2. EOF 처리

파일 끝(EOF)에 도달하면 빈 문자열('')을 반환합니다:

while True:
    line = sys.stdin.readline()
    if not line:  # EOF
        break
    # 처리

3. 여러 줄 입력 처리

import sys
 
# 방법 1: 개수만큼 반복
n = int(sys.stdin.readline())
for _ in range(n):
    data = sys.stdin.readline().rstrip()
 
# 방법 2: EOF까지 읽기
for line in sys.stdin:
    data = line.rstrip()
    # 처리

실전 예제

예제 1: 기본 입력

import sys
input = sys.stdin.readline
 
# 정수 하나 입력
n = int(input().rstrip())
 
# 공백으로 구분된 두 정수 입력
a, b = map(int, input().split())
 
# 문자열 입력
s = input().rstrip()

예제 2: 여러 줄 입력

import sys
input = sys.stdin.readline
 
# 첫 줄: 정수 n
n = int(input().rstrip())
 
# 다음 n줄: 각 줄에 정수 하나씩
numbers = []
for _ in range(n):
    numbers.append(int(input().rstrip()))

예제 3: 2차원 배열 입력

import sys
input = sys.stdin.readline
 
n, m = map(int, input().split())
graph = []
 
for _ in range(n):
    row = list(map(int, input().split()))
    graph.append(row)

요약

항목input()sys.stdin.readline()
속도느림빠름
용도일반 프로그램, 대화형 프로그램알고리즘 문제, 대량 데이터 처리
줄바꿈 처리자동 제거수동 제거 필요 (.rstrip())
프롬프트지원미지원
권장 사용입력이 적은 경우입력이 많은 경우, 시간 제한이 엄격한 경우

결론: 알고리즘 문제를 풀 때는 sys.stdin.readline()을 사용하는 것이 좋습니다!

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