[Day 2] Python

📍 변수(Variable)와 리스트(List)

  📌 폰 노이만 구조(Von Neumann Structure)

User가 데이터를 입력 또는 프로그램을 실행시킬 경우,

해당 정보를 먼저 메모리에 저장한 다음,

CPU가 순차적으로 그 정보를 해석하고 계산해 출력

 

 

 

  🔥 변수(Variable): Data(값)을 저장하기 위한 메모리 공간의 프로그램상 이름

                             ex) a = 5 --> 5라는 값을 a에 넣어라

                         메모리 주소를 가지고 있음(선언 시 메모리 특정 영역에 물리적 공간으로 할당)

    - 작성법: 알파벳, 숫자, 언더 스코어(_)로 선언

                의미있는 단어로 할 것

                대 소문자 구분

                예약어 사용 X

    - 기본 자료형: 수치 자료형 - 정수(integer, 양수/음수), 실수(float, 소수점)

                       문자형(String)

                       논리 자료형(Boolean) - 참(True) / 거짓(False)

                       ** C, JAVA와 같은 언어와 다르게 Python은 변수형을 선언해 줄 필요 X

    - 연산자, 피연산자(Operator, Operand)

 연산자: + - * / **(제곱) %(나머지) += -= 등

 피연산자: 연산자에 의해 계산되는 숫자, 문자

 ** 문자간 +연산 가능(Concatenate)

 

    - 형 변환: int자료형을 float으로 변환하거나 반대로 변환이 가능(현재 변수형은 type()함수로 확인 가능)

                    ex) a = 10 --> int형 변수         b = float(a) -->float형 변수(print시 10.0으로 출력)

 

📌 컴퓨터는 왜 2진수를 사용할까?

   -> 컴퓨터는 실리콘이라는 재료로 만든 반도체로 구성되어 있다. 이 반도체의 특징은 특정 자극에서 전기가 통하는데 이것을 활용하여 전기의 흐름을 제어할 수 있다. 따라서 전류가 흐를 때를 1, 흐르지 않을 때를 0이라는 숫자로 표기가 가능하기 때문이다. 현재 양자컴퓨터등을 계발하고 있는 것은 이러한 프레임을 벗어나기 위함이라고 한다.

 

  🔥 리스트(List): 리스트, 시퀀스 자료형으로 여러 데이터들의 집합(다양한 데이터 타입을 포함 - int, float, string 등)

    - 인덱싱(Indexing): 리스트에서 값들은 주소(Offset)을 가짐 -> 주소를 사용해 할당 값을 호출할 수 있음

    - 슬라이싱(Slicing): 리스트의 값을 잘라서 사용하는 것. 주소 값을 기반으로 부분값을 반환 [start : end : stop]

    - 연산: append, extend, insert, remove, del 등을 사용하여 연산을 할 수 있음.

    - 메모리 저장 방식: 해당 리스트 변수에는 리스트 주소 값이 저장됨(ex. a= [1, 2, 3] - a에는 [...]의 주소 값이 저장)

                              **복사시 주소를 복사하지 않고 값들을 복사하지 않기 위해선 슬라이싱([:])이나 deepcopy 사용

    - 패킹: 한 변수에 여러 개의 데이터 넣음               t = [1, 2, 3]

    - 언패킹: 한 변수의 데이터를 각각의 변수로 반환    a, b, c = t

    - 이차원 리스트: 리스트 안에 리스트를 만들어 행렬(matrix) 생성

                          ** 복사시 1차원 리스트와 다르게 deepcopy만 사용해야 가능함

 

📍 함수(Function)와 콘솔(Console) I/O

  🔥 함수(Function): 어떤 일을 수행하는 코드의 덩어리

                          반복적인 수행을 1회만 작성 후 호출

                          코드를 논리적인 단위로 호출

                          캡슐화: 사용자가 인터페이스만 알면 타인의 코드 사용

    - 선언방법: 이름, parameter, indentation, return value(optional)

                   def 함수이름(parameter(s)):

                       수행문(들)(statement(s))

                       return 반환값

                   ** parameter: 함수의 입력 값 인터페이스 / argument: 실제 parameter에 대입된 값

                   ** 대부분 parameter로 통일해서 부른다고 한다.

    - 수행순서: 함수를 제외한 메인프로그램부터 시작, 함수 호출시 함수 부분으로 가서 수행 후 돌아옴

    - 함수형태: parameter 유무와 반환값(return)에 따라 함수의 형태가 다름

	Parameter X	Parameter O
Return X	함수 내의 수행문만 수행	parameter 사용해 수행문 수행
Return O	parameter없이 수행문 수행 후 결과값 반환	parameter를 사용해 수행문 수행 후 결과값 반환

  🔥 콘솔(Console) I/O

    - Input: input()함수는 콘솔창에서 문자열을 입력받는 함수(input("question") 형식어로 사용 가능)

    - Output: print()함수는 콘솔창에 출력하는 함수, 콤마(,)사용시 띄어쓰기로 연결

    - formatting: print()는 기본적인 출력 외에 출력 양식(형식)을 지정해 줄 수 있음

      1) % - print(%d %s %f %(1, 'one', 1.0)): %d(10진수), %f(실수) %s(문자열) 등

      2) format() - print("... {} {} ...".format('one', 'two')

      3) fstring - Python 3.6버전 이후 PEP498에 근거한 formatting 기법. name = 'abc' print(f' ..., {name}')

  

📍 조건문(Conditionals)과 반복문(Loops)

  🔥 조건문: 조건에 따라 특정 동작하는 명령어(ex. 휴대폰 패턴이 5회 틀리면 20초 대기)

                 조건을 나타내는 기준과 실행해야 할 명령으로 구성. if, else, elif 사용

if 조건:

    수행명령

elif 조건:

    수행명령

else:

    수행명령

    - 판단 방법: 비교 연산자를 사용해 참과 거짓을 판단

  🔥 반복문: 정해진 동작을 반복하는 명령문(ex. 100명의 학생의 평균을 구하기)

                 반복 시작 조건, 종료 조건, 수행명령으로 구성(for, while문)

                 break(중간에 반복문 탈출), continue(다음으로 넘어감), else(반복문 반복 후 실행)

  🔥 디버깅: 코드의 오류를 발견하여 수정하는 과정, 오류의 원인을 알고 해결책을 찾아야함

    - 문법적 오류: 에러 메세지 분석

    - 논리적 오류: 테스트를 통한 해결(print문 찍어보기 등)

 

📍 문자열(String)과 함수 더 나아가기(Advanced function concept)

  🔥 문자열: 시퀀스 자료형으로 문자형 data를 메모리에 저장. 영문자 하나는 1byte의 메모리 공간을 사용

    - 특징: 리스트와 비슷(인덱스를 가지고 슬라이싱이 가능)

              upper(), lower() count(), find()등의 함수가 존재

              두줄 이상 저장시 쌍따옴표(")나 따옴표(')를 3개 붙이거나 \n으로 여러 줄 입력 가능

              raw string - 문자열을 만들때 r을 사용하면 \n, \t등을 그대로 저장할 수 있음

  🔥 함수

    - Call by value: 값만 넘기는 파라미터 전달 방식, 호출자에 영향 X

    - Call by reference: 메모리 주소를 넘기는 파라미터 전달 방식, 호출자에 영향 O

    - Call by object reference: 객체 주소가 함수로 전달, 호출자에게는 참조 변경시 영향 O, 새로운 객체의 경우 영향 X

    - 변수 범위(Scoping rule)

      1) 지역 변수: 함수 내에서만 사용가능(Local variable)

      2) 전역 변수: 프로그램 전체에서 사용가능(Global variable), 함수 내에서 사용시 global 키워드 사용

    - 재귀 함수(Recursive function): 자기 자신을 호출하는 함수, 점화식과 같은 재귀적 수학 모형을 표현

    - Function Type Hints: Python은 다이나믹 타이핑(Dynamic Typing)지원 -> 처음 함수를 사용하는 사람은 interface                                              파악이 어려움 -> 파이썬 3.5버전 이후에는 type hints를 제공

                                 def do_func(var_name: var_type) -> return type:  => def exam(name: str) -> str:

    - Docstring: 함수에 대한 상세 스펙을 사전에 작성하여 사용자의 이해도에 도움을 줌. 함수명 아래 따옴표 3개로 영역을 표시

    - 작성 가이드: 가능하면 짧게

                       함수 이름에 함수 역할, 의도가 명확히 들어낼 것

                       하나의 함수에는 유사한 역할을 하는 코드만 적을 것

                        인자로 받은 값 자체를 바꾸진 말 것(임시 변수 선언)

    - 언제 만드는가?: 공통 코드가 생기거나 복잡한 수식, 조건이 있을 때 사용자가 이해하기 쉽게하기 위해 생성

 

📌if __name__ == '__main__'

  -> 먼저, __name__이라는 변수는 현재 모듈의 이름을 담고있는 파이썬 내장 변수이다. 해당 변수는 사용자가 실행시킨 모듈에 __main__이라는 값을 가지고 import되는 모듈에는 파일명이 저장된다. 따라서 해당 조건문을 넣어주면 사용자가 직접 실행시켰을때 실행시키고 싶은 코드를 넣어 둘 수 있는 공간이다.