실습으로 배우는 파이썬 上 (프로그래밍 첫발 내딛기~모듈)

 [01 프로그래밍 첫발 내딛기] 

파이썬 예약어

• 파이썬 예약어는 변수명으로 사용할 수 없음
• 예약어 확인 명령어
  

  import keyword
  print(keyword.kwlist)
  '''
  ['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del',
  'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is',
  'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
  '''

 [02 조건문, 반복문] 

for문 개념

• for문은 특정 범위의 자료를 처음부터 끝까지 하나씩 사용하여 특정 코드를 반복적으로 실행하기 위해 사용
  

  # 문자열을 범위로 지정한 예
  str = 'abcdef'
  for alphabet in str:
      print(alphabet)
  
  # 리스트를 범위로 지정한 예
  list = [1, 2, 3, 4, 5]
  for num in list:
      print(num)
  
  # range()를  범위로 지정한 예
  for num in range(10):
      print(num)​

• continue와 break를 사용하면 특정 조건에 따라 for문을 계속 수행하거나, for문을 벗어날 수 있음
  - continue : continue 이후 코드를 실행하지 않고 다음 반복문을 수행
  - break : for문 안에서 break를 만나면 다음 반복문을 벗어남
  

  scope = [1, 2, 3, 4, 5] # 1, 2, 3, 4, 5 담긴 리스트 생성
  for x in scope:         # x 값으로 1-5를 차례로 입력
      print(x)            # x 값을 출력
      if x < 3:           # x가 3보다 작을 경우
          continue        # 2번째 줄로 이동
      else:               # x가 3보다 클 경우
          break           # 반복문 종료
  '''        
  1
  2
  3
  '''​

while문 개념

• for문이 지정된 범위 내에서 코드를 반복적으로 실행할 때 사용된다면, while문은 특정 조건이 만족 하는 경우 코드를 반복 수행
  

  # 예제 코드
  x = 0
  while x < 10:       # x가 10보다 작을 동안 반복
      x = x + 1       # x에 1을 더하기
      if x < 3:       # x가 3보다 작다면
          continue    # 두 번째 줄로 이동
      print(x)        # x가 3보다 같거나 클때, x 출력
      if x > 7:       # x가 7보다 클때,
          break       # 반복문을 종료합니다.​

 [03 자료형] 

정수형

• 정수형은 우리가 잘 있는 10진수로 표현할 수 있을 뿐 아니라, 2진수, 8진수, 16진수로도 표현할 수 있음
• 파이썬에서는 2진수 앞에는 0b, 8진수 앞에는 0o, 16진수 앞에는 0x를 붙여서 어떤 진법의 숫자인지를 구분
  

  int_data = 10
  bin_data = 0b10
  oct_data = 0o10
  hex_data = 0x10
  
  print(int_data) # 10
  print(bin_data) # 2
  print(oct_data) # 8
  print(hex_data) # 16​

실수형

• 실수형은 소수점이 포함된 숫자를 말함
• 2.59e10 혹은 2.59E10은 2.59 X 10^10을 의미하며 실수로 인식 (컴퓨터식 지수 표현 방식)
  

  f1 = 1.56e3
  f2 = -0.7e-4
  
  print(f1) # 1560.0
  print(f2) # -7e-05​

복소수

• 실수부와 허수부로 나누어져 있는 수
• 수학에서는 허수부를 i로 나타내지만 파이썬은 j로 나타냄
  ex) 수학적으로 표현된 복소수 3+4i는 파이썬에서는 3+4j로 표현
• 뿐만 아니라 파이썬에서는 동일한 복소수를 complex(3, 4)와 같이 표현하기도 합니다.
• 실수부 허수부 분리 : 변수 c에 복소수 3+4j가 저장되어 있다고 할 경우 c.real을 통해서 실수부 3을, c.imag을 통해서 허수부 4를 취할 수 있습니다.
  

  c1 = 1+7j
  c2 = complex(2, -3)
  
  print(c1.real)    #c1의 실수부 출력 | 1.0
  print(c1.imag)    #c1의 허수부 출력 | 7.0
  print(c2) # (2-3j)​

 [04 연산자] 

사칙 연산자

• 파이썬에서 거듭제곱은 **로 표시함, 즉 수학에서 2의 3제곱 (2^3)은 파이썬에서 2**3으로 표시

관계 연산자

• 문자열 값의 비교는 사전 순서와 동일, a로 시작 하는 단어가 b로 시작하는 단어보다 작다고 판단
  

  str1 = 'abc'
  str2 = 'python'
  
  print(str1 < str2) # True​

16진수

• 16진법 표기법을 사용해서 출력하고 싶다면, hex(a)를 'print()에 인수로 넣어주기
  

  bit1 = 0x15
  
  print(bit1) # 21
  print(hex(bit1)) # 0x15

비트 연산자

• & 연산자는 앞에서 배운 and 연산자의 비트 단위의 연산을 수행
• 마찬가지로 |는 or 연산자 역할과 동일

 [05 시퀀스 자료형, 함수] 

시퀀스 자료 슬라이싱

• 인덱싱이 하나의 요소 에 접근하기 위해 사용된다면, 슬라이싱은 시작 인덱스와 끝 인덱스를 지정하여 시퀀스의 일정 범위에 접근할 때 사용
  - 시작 인덱스 : 범위의 시작을 지정, 생략할 경우 자료의 처음부터 슬라이싱
  - 끝 인덱스 : 범위의 끝을 지정, 생략할 경우 자료의 끝까지 슬라이싱
  - 스텝 : 스텝은 자료를 취하는 간격을 뜻하며 생략할 경우 1로 지정
• 슬라이싱 범위를 표현하는 다양한 방법
  - [m:n] : 인덱스가 m 이상 n 미만인 요소를 슬라이싱
  - [:n] : 인덱스가 n 미만인 요소를 슬라이싱
  - [m:] : 인덱스가 m인 요소부터 시퀀스의 끝까지 슬라이싱
  - [:] : 시퀀스의 처음부터 끝까지 모두 슬라이싱

요소 체크 (in)

• 파이썬 키워드 in을 사용하면 시퀀스 자료에 특정 값이 존재하는지 확인할 수 있음
• in의 사용 방법 : 값 in 자료
• 해당 값이 시퀀스 자료 안에 존재할 경우 True를, 존재하지 않을 경우 False를 반환

문자열

• 문자열은 따옴표 또는 큰따옴표를 이용해 선언할 수 있음
• '''~''' 혹은 """~"""을 사용하면 입력한 문자열의 개행까지 그대로 출력할 수 있음

문자열 포맷팅

• 문자열 포맷팅을 사용할 경우 문자열 내에 어떤 값을 쉽게 삽입하고, 문자열 내의 특정한 값을 쉽게 바꿀 수 있음
• 두 개의 포맷 문자열을 사용할 경우 %(첫 번째 %s에 대입할 문자열, 두 번째 %s에 대입할 문자열)을 추가
• 문자열 외에 다양한 값을 대입하는 것 또한 가능
  - %s: 문자열을 대입
  - %c: 문자 또는 기호 한 개를 대입
  - %c 맞으면 어뜩하지?' %'F'
  - %f: 실수를 대입
  - %d: 정수를 대입
• %를 출력하고 싶은 경우 %%를 입력하면 하나의 %가 출력됨
• 다른 언어와 다르게 ''나 "" 뒤에 ,를 넣지 않고 여러개의 포맷 문자열을 사용할 경우 모두 %()로 묶어줘야 함 
  

  txt1 = '자바'
  txt2 = '파이썬'
  num1 = 5
  num2 = 10
  
  # 1. '나는 자바보다 파이썬에 더 익숙합니다.'.
  print('나는 %s보다 %s에 더 익숙합니다.' %(txt1, txt2))
  
  # 2. '파이썬은 자바보다 10배 더 쉽습니다.'
  print('%s은 %s보다 %d배 더 쉽습니다.' %(txt2, txt1, num2))
  
  # 3. '5 + 10 = 15'
  print('%d + %d = %d' %(num1, num2, num1+num2))
  
  # 4. '작년 세계 경제 성장률은 전년에 비해 5% 포인트 증가했다.'
  print('작년 세계 경제 성장률은 전년에 비해 %d%% 포인트 증가했다.' %num1)​

이스케이프 문자

• 이스케이프 문자를 사용하면 키보드로 입력하기 어렵거나 번거로운 기호를 나타낼 수 있음
  - \n : 줄 바꾸기
  - \t : 탭
  - \엔터 : 줄 계속
  - \\ : \ 기호
  - \" : “ 기호

 [06 함수] 

함수 인자 이해하기

• 기본 인자
  

  def func(a, b):
      return a + b
  sum = func(1, 2)​

  - func(a, b)를 호출하면 a에 1을 b에 2를 순서대로 전달
  - 함수가 호출되면 두 인자 a, b를 더한 값 3을 sum에 저장
• 키워드 인자
  

  def func(a, b):
      return a + b
  sum = func(b = 2, a = 1)​

  - 호출시 인자의 이름을 명시하여 인자의 값을 전달할 수 있음
  - 함수 func(a, b)를 호출하며 작성 순서에 관계 없이 a에 1을, b에 2를 전달
• 가변 인자
  

  def func(*c):
      print(c)
  func(1,2,3,4,5) # (1,2,3,4,5)
  func(1,2,3) # (1,2,3)

  - 함수에 전달할 인자의 개수가 정해지지 않았을 때 인자 앞에 *를 붙여 함수를 선언
  - 여러개의 인자는 튜플로 전달됨
  
  

 [06 함수] 

지역변수, 전역변수

• 지역변수 : 특정 함수 내에서만 유효한 변수로 함수 밖에서 사용될 수 없음
• 전역변수 : 코드 전체에 걸쳐서 유효한 변수로 global 변수라고도 함
                함수 내에서 전역(global)변수를 사용하려면 아래와 같이 변수 앞에global을 사용해야 함
  

  var1 = 1
  def func():
      global var1
      var1 = 2
      var2 = 1
      return var1 + var2

함수 리턴값

• 함수의 리턴값은 여러 개일 수 있음
• 리턴값이 여러 개일 경우 튜플로 리턴
  

  def reverse(x, y, z):
      return z, y, x
      
  ret = reverse(1, 2, 3)
  print(ret)  # (3, 2, 1)​

 [07 모듈] 

파이썬 모듈

• 모듈은 이미 만들어져 있는 여러 함수를 특정 목적과 기능별로 묶어 놓은 파이썬 파일
• 이 함수들을 사용하기 위해서는 먼저 import를 통해 해당 함수들이 저장된 모듈을 가져와야 함
• 파이썬에서 사용 가능한 내장 모듈 확인 : https://docs.python.org/3/library/index.html

The Python Standard Library — Python 3.10.2 documentation

• 파이썬 내장 모듈 외에도 .py 파일로 직접 모듈을 만들 수 있음
  

  # mylib 모듈 가져오기
  import mylib
  
  # mylib의 add_num() 함수를 이용
  sum = mylib.add_num(2, 5, 9)​

• from~import를 사용하면 모듈에 저장된 특정 함수를 임포트할 수 있음
• from 모듈이름 import 함수이름의 형식을 취함
• 이와 같이 특정 함수를 임포트하는 경우, 모듈 전체를 임포트할 때와 다르게 호출하는 함수의 앞에 모듈이름을 붙이지 않음
  

  # mylib 모듈에서 add_txt 함수를 임포트
  from mylib import add_txt
  
  # 함수를 호출
  print(add_txt('나는', '파이썬이다'))

• 모듈의 이름이 길거나 구조가 복잡할 경우 import 모듈이름 as 별명으로 별명을 붙여 호출하면 보다 쉽게 모듈을 사용할 수 있음
  

  # math 모듈에 m이라는 별명을 붙여 호출
  import math as m
  # 축약된 별명을 사용
  print(m.floor(3.3))
  
  # thisismylibrary에 mylib이라는 별명을 붙여 호출
  import thisismylibrary as mylib
  # 축약된 별명을 사용하여 세 수의 합을 계산
  print(mylib.add_num(1, 2, 3))​