파이썬(Python) 기본 문법 - 1

이 포스트는 필자의 정확한 파이썬 문법을 익히고 필요할때 찾아보기 위해 서술한 것이다.

Hello World

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어떤 프로그래밍언어든 배우기 시작하면 출력하고 보는 Hello world, 파이썬에서는 다음과 같이 출력한다.

print("Hello, world!")

Output:

Hello, world!

당연하게도 Hello, world 이외의 다른 문장이 들어가면 그대로 출력되며
print() 에서 괄호 내부에 출력을 해주고싶은 변수나 문장을 입력하면 된다, 문장의 경우는 따옴표로 묶어줘야 출력이 된다.

주석처리

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프로그래밍 언어마다 주석처리를 해주는 방법이 다르다, 파이썬의 경우에는 다음과 같이 주석처리한다.

# 한줄을 주석처리하는 방법입니다.
"""
여러줄을
한번에 주석처리하는
방법입니다.
"""
print("Hello, world!")

Output:

Hello, world!

위처럼 작성하고 실행시키면 나머지 줄은 모두 주석처리되고 가장 아랫줄인 Hello, world만 출력이 되는걸 볼 수 있다.

변수의 종류

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변수(Variable)는 (문자나 숫자 같은) 값을 담는 컨테이너로 값을 유지할 필요가 있을 때 사용한다. 여기에 담겨진 값은 다른 값으로 바꿀 수 있다. 변수는 마치 (사람이 쓰는 언어인) 자연어에서 대명사와 비슷한 역할을 한다.

출처 : 생활코딩 - 변수

다른 프로그래밍언어와 같이 파이썬 역시 다양한 변수의 종류(타입)가 있는데 이번 단락에서는 그것에 대해 알아보겠다.

int타입 (정수형)

num_int = 1
print(type(num_int))

변수에 값을 정수로 주고 그 변수의 타입을 알아본 예제, 출력을 하게되면 <class 'int'>가 줄력된다.

float타입 (실수형)

num_float = 0.2
print(type(num_float))

변수에 값을 실수로 주고 그 변수의 타입을 출력한 예제, 출력을 하게되면 <class 'float'>가 출력된다.

bool타입 (논리형)

bool_true = True
print(type(bool_true))

변수에 값을 논리타입(True or False)으로 주고 그 변수의 타입을 출력한 예제, 출력하면 <class 'bool>이 출력된다.

None타입

none_x = None
print(type(none_x))

Null을 나타내는 자료형이다, None라는 한가지 값만 가질 수 있다. (왜 필요한지는 아직 모르겠다)

사칙연산

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파이썬에서의 사칙연산은 일반적인 사칙연산과 같다.
그리고 나눈후 정수의값만 구하는 //, 나머지를 구하는 %, 거듭제곱을 뜻하는 ** 등의 연산자가 있다.

a = 3
b = 2
print('a + b = ', a+b)
print('a - b = ', a-b)
print('a * b = ', a*b)
print('a / b = ', a/b)
print('a // b = ', a//b)
print('a % b = ', a%b)
print('a ** b = ', a**b)

Output:

a + b =  5
a - b =  1
a * b =  6
a / b =  1.5
a // b =  1
a % b =  1
a ** b =  9

위처럼 각각 계산이 된걸 알 수 있다.

정리하면 아래와 같다

연산자	내용
+	두 변수의 합을 계산
-	두 변수의 차를 계산
*	두 변수의 곱을 계산
/	두 변수로 나눈 결과를 float 형으로 반환
//	두 변수로 나눈 결과에서 정수 부분만 취함
%	두 변수로 나눈 결과에서 나머지 값만 가져옴
**	i**j일 경우, i의 j만큼 제곱하여 계산 (예: 2 ** 4 = 24 = 16)

논리형 연산자

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논리형 연산자에는 and 와 or이 있다.
and연산자는 두 조건이 모두 참일때 True가 되며 or의 경우 두 조건중 하나라도 참일때 True가 된다.

and연산자

print(True and True)
print(True and False)
print(False and True)
print(False and False)

Output:

True
False
False
False

위 결과처럼 두 조건 모두 참일때만 True를 반환한다.
표로 나타내면 다음과 같다.

변수1	변수2	AND 연산결과
True	True	True
True	False	False
False	True	False
False	False	False

or 연산자

print(True or True)
print(True or False)
print(False or True)
print(False or False)

Output:

True
True
True
False

위 결과처럼 두 조건 중 하나만 참이라도 True를 반환한다.
표로 나타내면 다음과 같다.

변수1	변수2	AND 연산결과
True	True	True
True	False	True
False	True	True
False	False	False

비교 연산자

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비교 연산자에는 >,<,>=,<=이 있다.
일단, 예제를 보자.

print(4 > 3)
print(4 < 3)
print(4 >= 3)
print(4 <= 3)

Output:

True
False
True
False

예제처럼 결과는 논리타입으로 출력된다.

문자열 연산

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정수나 실수 논리타입뿐만 아니라 문자열도 연산이 가능하다.
다만 문자열을 뒤에 덧붙이는+연산자, 문자열을 횟수만큼 반복해주는*연산자만 사용이 가능하다.

str1 = "Python "
str2 = "Editor "
print('str1 + str2 = ', str1 + str2)

Output:

Python Editor

+연산자의 경우 위처럼 문자열 두 개가 나란히 이어붙혀져 출력이 되며,

greet = str1 + str2
print('greet * 3 = ', greet * 3)

Output:

Python Editor Python Editor Python Editor 

*연산자의 경우 변수에 담긴 문자열이 정해준 횟수만큼 반복되어 나열된다.

문자열 인덱싱

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문자열이 있는경우 숫자을 통해 문자열에서 특정 문자만을 출력할 수 있는데 이를 Indexing 이라고 한다.
Hello world이라는 문자열이 있다고 하자 그럼 문자열의 각 인덱스는 다음과 같다.

문자열	H	e	l	l	o		w	o	r	l	d
인덱스	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

이처럼 각 글자마다 인덱스가 배정되며 공백에도 인덱스가 배정된다.
인덱스를 사용하면 다음과 같은 것도 가능하다.

text_ex = "Hello world"
print(text_ex[2])
print(text_ex[6:10])
print(text_ex[2:11:2])

Output:

l
worl
lowrd

위 예제는 문자열을 담은 변수에 인덱싱을 한 것이다
첫번째 줄은 인덱스’2’의 문자를 가져오는 것인데 인덱스는 0부터 시작하므로 (2번째가아닌)3번째인’l’을 출력한것이다.
두번째 줄은 인덱스’6’부터 ‘9’까지(두번째인덱스-1)의 숫자를 가져오는 것이므로 ‘worl’이 출력되었다.
세번째 줄은 인덱스’2’부터 ‘10’까지를 가져오되, 한칸씩 건너뛰고(세번째 숫자가 3이므로) 가져오는것이다.

리스트(list)

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리스트는 여러개의 문자열, 변수, 숫자 등을 담을수 있는 자료구조이다.
리스트의 장점은 다음과 같다.

• 인덱스 번호로 빠른 접근이 가능하다.
• 데이터의 위치에 대해 직접적인 접근(Access)가 가능하다.

  fruit = [['apple', 'banana', 'cherry'], 123]

  위가 리스트의 형태이다.
  리스트의 값은 기본적으로 인덱스가 배정된다 이때는

  print(fruit[0])

  Output: [‘apple’, ‘banana’, ‘cherry’]
  위와 같은 형태로 나타낼 수 있으며 해당 인덱스의 요소가 리스트라면 리스트 전체를 출력한다.

만약 위처럼 리스트가 중첩된 형태라면

print(fruit[0][1])

Output:

banana

위처럼 출력이 가능하며 이때 리스트의 요소중 해당 인덱스의 요소가 출력된다.
물론 이 때도 출력된 문자열에서 다음과 같이 문자열의 요소를 출력하는것도 가능하다.

print(fruit[0][1][3])

Output:

a

위와같이 결과가 출력된다.

리스트값 수정, 추가, 삭제하기

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리스트가 여러 요소들의 집합이다보니 리스트의 값에 변동이 필요할 때가 있다.
리스트는 값의 수정, 추가, 삭제가 가능하므로 기능과 문법에 대해 알아둘 필요가 있다.

리스트 값 수정하기

a = [0,1,2]
a[1] = "b"
print(a)

Output:

[0, 'b', 2]

별다른 문법없이 리스트의 인덱스에 값을 넣어주니 수정이 되는것을 알 수 있다.

리스트 값 추가하기

• append

  a = [100, 200, 300]
  a.append(400)
  print(a)
  
  b = [500,600]
  a.append(b)
  print(a)

  Output:

  [100, 200, 300, 400]
  [100, 200, 300, 400, [500, 600]]
  리스트명.append(값)을 통해서 리스트에 값을 추가할 수 있으며 한개의 값만 추가할 수 있다.
  리스트의 경우엔 한가지 값이며 추가할 경우 중첩된 리스트의 형태로 추가가 된다.

• extend

  extend는 append와 거의 같지만 다른점이 하나 있습니다.
  append는 인자(리스트, 튜플 등)를 주어도 인자 그대로를 리스트에 추가하지만,
  extend는 인자를 줄 경우 인자의 값 하나하나를 리스트에 추가한다.

  a = [2, 9, 3]
  b = [1, 2, 3]
  a.extend(b)
  print(a)

  Output:

  [2, 9, 3, 1, 2, 3]
  결과와 같이 append와 비교했을때 extend된 인자의 값 하나하나가 추가된걸 볼 수 있다.

• insert

  insert는 입력해준 위치의 인덱스에 값을 추가해준다.

  a = [1,2,3]
  print(a)
  a.insert(1,'abc')
  print(a)

  Output:

  [1,2,3]
  [1,’abc’,2,3]

리스트 값 삭제하기

• remove

  a =[1,2,1,2]
  #리스트의 첫번째 1이 삭제
  a.remove(1)
  print(a)
  #리스트의 두번째 였던 1이 삭제
  a.remove(3)
  print(a)

  Output:

  [2, 1, 2]
  [2, 2]
  리스트명.remove()는 괄호내의 값을 삭제한다.
  만약 값이 리스트내에서 중복될경우 가장 앞에 있는 값을 삭제한다.

• del

  a = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
  
  # 1 삭제
  del a[1]
  print(a)
  
  b = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
  # 범위로 삭제
  del b[1:3] #list는 항상 시작하는 index부터, 종료하는 n의 n-1까지의 범위를 잡아준다.
  print(b)

  Output:

  [0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  [0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  del 리스트명[인덱스]는 리스트의 인덱스에 위치한 값을 삭제해준다.
  인덱스값에 범위를 주고싶다면 0:4 처럼 넣을수 있으며 이때는 0에서 3번째 값까지 삭제가 된다.

• pop

  a = [0,1,2,3,4]
  r = a.pop(1)
  
  print(a)
  print(r)

  Output:

  [0, 2, 3, 4]
  1
  리스트명.pop()은 괄호내의 값을 해당 리스트에서 끄집어낸다.

튜플(tuple)

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튜플은 리스트와 비슷하게 여러개의 문자열, 변수, 숫자 등을 담을수 있는 자료구조이다.
튜플과 리스트의 가장 차이점으로는 튜플은 값에대한 수정이 불가하다는 점이다.
그렇다면 튜플은 무슨 장점이 있느냐 라고 반문할 수 있는데 리스트와 비교한 튜플의 장점은 다음과 같다.

• 메모리 사용량이 적다.
• 생성 시간이 빠르다.
• 인덱스를 사용하여 튜플의 데이터에 접근하는 시간이 비교적 짧다.

튜플의 문법, 기본형태는 다음과 같다.

tuple1 = (0) # 끝에 콤마(,)를 붙이지 않았을 때
tuple2 = (0,) # 끝에 콤마(,)를 붙여줬을 때
tuple3 = 0,1,2

print(tuple1)
print(tuple2)
print(tuple3)

print(type(tuple1)) # 콤마(,)를 붙여주지 않으면 튜플이 아닙니다.
print(type(tuple2)) # 콤마(,)를 붙여주어야 튜플 자료형 입니다.
print(type(tuple3)) # 여러개의 값 일경우 괄호를 없애주어도 튜플 자료형 입니다.

Output:

0
(0,)
(0, 1, 2)
<class 'int'>
<class 'tuple'>
<class 'tuple'>

튜플을 생성할때 튜플이 되기위해서는 콤마(,)가 필수적이다.
콤마를 작성하지 않으면 타입을 출력했을때 튜플이 아닌 입력한 변수형태로 출력이 된다.

튜플역시 리스트와 같이 인덱싱및 슬라이싱이 가능하다.

튜플의 연산

튜플도 연산이 가능한데, 더하거나 곱하는 +, * 연산자만 사용이 가능하다.

t1 = (0,1,2,3,4)
t2 = ('a','b','c')
t3 = t1+t2
print(t3)

Output:

(0, 1, 2, 3, 4, 'a', 'b', 'c')

딕셔너리

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딕셔너리는 키와 그에따른 값으로 구성되어있는 파이썬의 자료구조이다.

dic = {'teacher':'alice', 'class': 5, 'studentid': '15', 'list':[1,2,3]}

print(dic['teacher'])
print(dic['class'])
print(dic['list'])

Output:

alice
5
[1, 2, 3]

키를 출력하면 그와 대응하는 값이 출력되는 자료구조이며 자료에 순서가 없는논시퀀스 자료형이다.

a = {'name': 'bob', 'job': 'farmer', 'age': 35}
a.keys()
a.values()

Output:

dict_keys(['name', 'job', 'age'])
dict_values(['bob', 'farmer', 35])

이렇게 키만 출력할수도, 값만 출력할수도 있다.

집합 연산자

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파이썬에도 집합연산이 있고, 자료구조들의 합,교,차집합에 대한 연산을 할수 있다.
기호는 |,&,-이며, 각각의 예시는 다음과 같다.

a = {1,2,3,4}
b = {3,4,5,6}
print(a|b) 
print(a&b)
print(a-b)

Output:

{1, 2, 3, 4, 5, 6}
{3, 4}
{1, 2}

if 조건문

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조건문이란 작성자가 명시한 조건식의 결과인 boolean값이 참인지 거짓인지에 따라 달라지는 계산이나 상황을 수행하는 문장이다.

a = -5

if a>5:
    print('a는 5이상입니다')

elif a > 0:
    print("a는 0초과, 5이하입니다")

else:
    print("a는 음수입니다")

Output:

a는 음수입니다.

조건식에는 기본적으로 조건식이 들어가지만 True나 False등의 직접적인 bool형 변수가 삽입될수도 있으며, and,or 등과 결합하여 여러가지의 조건식을 사용할수도 있다.

반복문 (for,while)

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같은동작을 여러번 반복해야 할 때 같은코드를 여러번 적어넣는건 비효율적이다.
그럴때 반복문을 사용하면 훨씬 적은양의 코드로도 같은효과를 낼 수 있다.

• for문

• for문의 기본 구조

  for 변수 in 리스트(또는 튜플, 문자열) :
      수행할 문장1
      수행할 문장2

  리스트나 튜플, 문자열의 첫 번째 요소부터 마지막 요소까지 차례로 변수에 대입되어 “수행할 문장1”, “수행할 문장2” 등이 수행된다.

  a = ['1','2','3']
  for i in a :
      print(i)

  Output: 1
  2
  3

리스트 a의 첫번째 값인 1이 i에 대입되고 print(i)가 출력된다.
다음엔 두번째 값인 2가 대입되고 출력된다.
이것을 마지막 값까지 반복한다.

• while문

• while문의 기본 구조

  while <조건문>:
      <수행할 문장1>
      <수행할 문장2>
      <수행할 문장3>
      ...

  while문은 for보다는 간단하다. while, 조건문, 실행문 이 세개면 완성되기 때문이다.
  이러한 특성때문에 while문은 조건문을 거짓으로 만들어주는 문장이 없다면 무한실행된다. 프로그램 뻗는다
  간단한 예제를 보면 다음과 같다.

  i = 0
  while i <= 5 :
      print("{}번째 반복입니다.".format(i))
      i += 1

  Output: 0번째 반복입니다.
  1번째 반복입니다.
  2번째 반복입니다.
  3번째 반복입니다.
  4번째 반복입니다.
  5번째 반복입니다.
  변수 i로 인해 자동으로 조건식이 False가 되면서 while문이 종료되는 모습이다.
  이렇듯 while문은 조건문을 거짓으로 만들어주는 무엇인가가 없다면 종료되지않는다.