우리는 종종 균등하게 나누는 문제를 접할 때가 있습니다. 빵 3개를 2명의 친구들에게 나누어주려면 빵 1개와 빵 하나를 반으로 나누는 방법으로 한 명의 친구당 1.5개씩 나누어 주면 되지요. 하지만 해당 요소들이 쪼갤 수 없는 성질을 갖고 있는 것들이라면 완전히 같은 갯수로 나누지 못합니다. 바로 다음과 같은 예제들입니다.

• (일반적인 예제) 여름 휴가지로 떠나려고 하는데 10명의 친구들을 3대의 차에 나누어 태워야 할 때: 한 차당 3.3명(10명/3대)씩. 그러나 사람의 단위인 ‘명’은 나눌 수 없지요. 몇몇의 차에는 다른 차보다 1명이 적거나 많이 타야 합니다.
• (생물정보학적 예제) 약 1만 8천 개의 인간 유전자를 전사체 길이에 따라 정렬한 뒤 같은 크기를 갖는 10개 그룹으로 나누어야 할 때: 유전자도 쪼갤 수 없습니다. 어느 그룹에는 다른 그룹들보다 유전자의 갯수가 1개씩 차이가 나게 됩니다.

이러한 문제들을 파이썬으로 구현한다면 어떻게 될까요? 구간(시작과 끝)을 계산해주는 방법(binning1 함수)과 해당 요소가 어느 그룹으로 속할지를 정해주는 방법(binning2 함수)이 있습니다. 아래의 코드를 살펴봅시다.

1. 시작과 끝을 정의해주는 방법

def binning1(n, nbins):
    sizes = []
    for i in range(nbins):
        s = int(n*(i+0)/nbins)  # start index
        e = int(n*(i+1)/nbins)  # end index
        sizes.append(e-s)
    return sizes

>>> sizes1 = binning1(10, 3)
>>> print(sizes1)
[3, 3, 4]

2. 그룹 번호를 지정해주는 방법

def binning2(n, nbins):
    sizes = [0 for i in range(nbins)]
    for i in range(n):
        b = int(i/n*nbins)  # bin index
        sizes[b] += 1
    return sizes

>>> sizes2 = binning2(10, 3)
>>> print(sizes2)
[4, 3, 3]