파이썬, 첫걸음부터 날아오르기: 2024 점프 투 파이썬 통합본 (총 8시간 38분)

if 4 in [1, 2, 3, 4]:
    print(4)
        

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4. 파이썬을 만든 사람, 귀도 반 로섬

파이썬을 만든 귀도 반 로섬은 1956년생 네덜란드 출신 컴퓨터 프로그래머입니다. 그는 2005년에는 구글에서, 현재는 마이크로소프트에서 근무하고 있습니다.

4.1. 파이썬 이름의 유래

파이썬이라는 이름은 귀도 반 로섬이 좋아하는 코미디 프로그램인 "몬티 파이썬의 비행 서커스"에서 따왔다고 합니다. 또한, 파이썬은 신화에 나오는 뱀 이름이기도 하죠. 그래서 파이썬 로고를 보면 뱀 두 마리가 서로 엉켜있는 모습이 있습니다.

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5. 파이썬의 다양한 활용 분야

파이썬은 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

5.1. 웹 프로그래밍

파이썬은 웹 개발에도 많이 사용됩니다. 파이썬 웹 개발 프레임워크에는 Django, Flask, FastAPI 등이 있으며, 이들을 사용하여 웹 서버를 구축할 수 있습니다. 최근에는 프론트엔드 개발에서도 파이썬을 활용하는 리액트 파이라는 라이브러리도 등장했습니다.

5.2. 인공지능 및 머신러닝

파이썬은 인공지능 및 머신러닝 분야에서 가장 많이 사용되는 언어 중 하나입니다. 텐서플로우, 파이토치 등의 라이브러리를 사용하여 인공지능 모델을 개발하고 학습시킬 수 있습니다.

5.3. 수치 연산 프로그래밍

파이썬은 NumPy 라이브러리를 통해 수치 연산, 행렬 계산 등을 빠르고 효율적으로 처리할 수 있습니다. 이는 인공지능, 데이터 분석, 과학 분야에서 매우 유용하게 사용됩니다.

5.4. 데이터 분석

파이썬은 Pandas 라이브러리를 통해 엑셀과 같은 데이터를 쉽게 조작하고 분석할 수 있습니다. 데이터 분석 분야에서도 파이썬은 필수적인 언어로 자리매김하고 있습니다.

5.5. 데이터베이스 프로그래밍

파이썬은 SQLite, MySQL 등의 데이터베이스와 쉽게 연동하여 데이터를 조작할 수 있습니다. 데이터베이스 프로그래밍에서도 파이썬은 중요한 역할을 합니다.

5.6. 시스템 유틸리티 및 GUI 프로그래밍

파이썬은 시스템 유틸리티 개발에도 사용되며, 그래픽 유저 인터페이스 (GUI) 프로그램을 만드는 데에도 활용됩니다. GUI 프로그래밍을 통해 사용자가 쉽게 프로그램을 사용할 수 있도록 만들 수 있습니다.

5.7. 사물 인터넷

파이썬은 Raspberry Pi와 같은 작은 컴퓨터에서 실행할 수 있기 때문에 사물 인터넷 분야에서도 많이 사용됩니다. 파이썬을 사용하여 스마트 스피커, 개인용 서버 등 다양한 사물 인터넷 기기를 개발할 수 있습니다.

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6. 파이썬으로 할 수 없는 일

파이썬은 다양한 분야에서 활용되지만, 시스템과 밀접한 프로그래밍 영역이나 모바일 앱 개발에는 적합하지 않습니다. 이러한 분야에서는 C, 자바스크립트, 코틀린, 스위프트와 같은 다른 언어를 사용하는 것이 좋습니다.

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7. 컴파일 언어와 인터프리터 언어

파이썬이 C 언어에 비해 느린 이유는 파이썬이 인터프리터 언어이기 때문입니다. 반면에 C 언어는 컴파일 언어입니다.

• 컴파일 언어: C 언어는 코드를 작성한 후 컴파일러를 통해 기계어로 변환합니다. 이렇게 변환된 기계어 코드는 컴퓨터에서 빠르게 실행됩니다.
• 인터프리터 언어: 파이썬은 코드를 한 줄씩 읽어서 해석하고 실행합니다. 인터프리터가 코드를 번역하는 과정이 필요하기 때문에 컴파일 언어에 비해 실행 속도가 느립니다.

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8. 파이썬의 장점 정리

파이썬은 다음과 같은 장점을 가지고 있어 많은 사람들에게 사랑받고 있습니다.

• 배우기 쉬움: 파이썬은 문법이 간결하고 직관적이어서 프로그래밍 입문자도 쉽게 배울 수 있습니다.
• 무료: 파이썬은 오픈 소스이므로 무료로 사용할 수 있으며, 영리 목적으로도 활용 가능합니다.
• 강력한 기능: 다양한 라이브러리와 프레임워크를 통해 다양한 분야에서 강력한 기능을 발휘합니다.
• 활발한 생태계: 많은 개발자들이 파이썬을 사용하고 있어, 풍부한 자료와 커뮤니티 지원을 받을 수 있습니다.
• C 언어와의 호환: C 언어와 연동하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.

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9. 파이썬의 특징 세 가지 (간결함, 무료, 강력함)

파이썬은 간결하고 이해하기 쉬운 코드를 작성할 수 있습니다. 또한, 무료로 사용할 수 있고, 강력한 기능들을 제공합니다.

• 간결함: 파이썬은 들여쓰기를 통해 코드를 구조화하고, 불필요한 코드를 줄여 가독성을 높입니다. 또한, 파이썬은 "가장 좋은 방법 한 가지"를 선호하여 코드를 간결하게 유지합니다.
• 무료: 파이썬은 오픈 소스이므로 무료로 사용할 수 있습니다. 개발 비용에 대한 부담을 줄여주고, 파이썬 생태계를 더욱 풍부하게 만들어 줍니다.
• 강력함: 파이썬은 다양한 분야에서 강력한 기능을 제공하며, 여러 언어와 결합하여 사용할 수 있습니다. 이러한 강력함은 파이썬이 여러 분야에서 널리 활용되는 이유입니다.

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10. 자료형의 중요성

자료형은 프로그래밍에서 매우 중요한 개념입니다. 자료형에 따라 연산 결과가 달라질 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 숫자 자료형은 덧셈, 뺄셈과 같은 사칙연산이 가능하지만, 문자열 자료형은 문자열을 이어붙이는 연산이 가능합니다. 따라서, 자료형을 이해하고 올바르게 사용하는 것이 중요합니다.

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11. 숫자형 자료형

파이썬에서 숫자형 자료형은 정수형, 실수형, 8진수, 16진수 등으로 나눌 수 있습니다. 하지만 실제 프로그래밍에서는 정수형과 실수형을 가장 많이 사용합니다.

• 정수형 (int): 소수점이 없는 숫자를 표현합니다. 예를 들어, 1, 100, -5 등이 있습니다.
• 실수형 (float): 소수점이 있는 숫자를 표현합니다. 예를 들어, 1.2, 3.14, -0.5 등이 있습니다.
• 컴퓨터 지수 표현 방식: 파이썬은 큰 수를 표현하기 위해 지수 표기법을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 2e+10은 2 * 10^10을 의미합니다.
• 8진수, 16진수: 파이썬에서 8진수는 0o로 시작하고, 16진수는 0x로 시작합니다. 8진수나 16진수는 실제 프로그래밍에서 많이 사용되지는 않습니다.

a = 123  # 정수형
b = 1.2  # 실수형
c = 2e+10 # 컴퓨터 지수 표기법
d = 0o10 # 8진수
e = 0x10 # 16진수

print(type(a)) # 
print(type(b)) # 
print(type(c)) # 
print(d) # 8
print(e) # 16
    

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12. 문자열 자료형

파이썬에서 문자열은 작은따옴표(') 또는 큰따옴표(")로 감싸서 표현합니다. 여러 줄의 문자열을 표현할 때는 큰따옴표 세 개(""") 또는 작은따옴표 세 개(''')를 사용합니다.

a = "hello"   # 문자열
b = 'world'  # 문자열
c = """
여러 줄의
문자열
"""  # 여러 줄 문자열
    

• 문자열 연산: 파이썬에서 문자열은 더하기(+) 연산을 통해 문자열을 이어붙일 수 있으며, 곱하기(*) 연산을 통해 문자열을 반복할 수 있습니다.

  
  a = "hello"
  b = "world"
  print(a + b)  # helloworld
  print(a * 3) # hellohellohello
          

• 문자열 포매팅: 파이썬에서 문자열 포매팅은 변수의 값을 문자열에 삽입하는 기능입니다. 문자열 포매팅은 % 연산자, .format() 메소드, f-문자열 등 다양한 방법을 사용할 수 있지만, f-문자열이 가장 편리합니다.

  
  name = "홍길동"
  age = 20
  print(f"이름은 {name}이고 나이는 {age}살입니다.") 
  # 이름은 홍길동이고 나이는 20살입니다.
          

• 줄바꿈 문자: 문자열 안에서 줄바꿈을 표현할 때는 \n을 사용합니다.

  
  print("hello\nworld")
  # hello
  # world
          

• 특수 문자: 파이썬은 역슬래시 \를 사용하여 특수 문자를 표현할 수 있습니다. 예를 들어, \t는 탭 문자를 의미하고, \\는 역슬래시 자체를 의미합니다.

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13. 리스트 자료형

파이썬에서 리스트는 여러 개의 값을 순서대로 저장할 수 있는 자료형입니다. 대괄호([])를 사용하여 리스트를 만들 수 있으며, 리스트 안에는 다양한 자료형의 값을 담을 수 있습니다.

>
a = [1, 2, 3]       # 숫자 리스트
b = ["a", "b", "c"] # 문자열 리스트
c = [1, "a", 3.14]   # 다양한 자료형 리스트
    

13.1 리스트의 특징

• 인덱싱: 리스트의 각 요소는 0부터 시작하는 인덱스를 통해 접근할 수 있습니다. 예를 들어, a[0]은 리스트 a의 첫 번째 요소를 의미합니다.
• 슬라이싱: 리스트의 일부 요소를 추출하는 것을 슬라이싱이라고 합니다. 예를 들어, a[1:3]은 리스트 a의 두 번째 요소부터 세 번째 요소까지를 의미합니다. 리스트를 자를 때 콜론(:)을 사용하게 됩니다.
• 뮤터블 (mutable): 리스트는 요소를 변경할 수 있는 뮤터블 자료형입니다. 리스트에 요소를 추가, 삭제, 수정할 수 있습니다.
• append: append를 이용하여 리스트의 값을 추가할 수 있습니다.
• insert: 특정 위치에 넣고 싶을 때는 insert를 이용하여 추가합니다.
• remove: 리스트의 특정 값을 제거할 때는 remove를 사용합니다.
• del: del을 이용하여 리스트의 특정 값을 삭제할 수 있습니다.

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14. 튜플 자료형

파이썬에서 튜플은 리스트와 유사하지만, 한 번 생성된 후에는 요소를 변경할 수 없는 이뮤터블(immutable) 자료형입니다. 소괄호(())를 사용하여 튜플을 만들 수 있습니다.

a = (1, 2, 3)  # 숫자 튜플
b = ("a", "b", "c")  # 문자열 튜플
    

14.1 튜플의 특징

• 이뮤터블: 튜플은 한 번 생성되면 요소를 변경할 수 없습니다. 따라서, 튜플은 데이터의 불변성을 보장해야 할 때 유용하게 사용됩니다.
• 인덱싱과 슬라이싱: 튜플도 리스트와 마찬가지로 인덱싱과 슬라이싱을 통해 요소에 접근할 수 있습니다.

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15.1 딕셔너리의 특징

• 키-값 쌍: 딕셔너리는 키와 값으로 이루어져 있으며, 키를 통해 값에 접근할 수 있습니다.
• 키의 고유성: 딕셔너리에서 키는 중복될 수 없습니다. 만약 같은 키를 여러 번 사용하면 마지막에 입력된 값으로 덮어씌워집니다.
• 값 변경 가능: 딕셔너리는 뮤터블 자료형이므로, 값을 변경하거나 추가, 삭제할 수 있습니다.

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16. 집합 자료형

파이썬에서 집합은 중복을 허용하지 않는 순서가 없는 자료형입니다. 중괄호({}) 또는 set() 함수를 사용하여 집합을 만들 수 있습니다.

a = {1, 2, 3, 3}  # 숫자 집합 (중복 제거됨)
b = set([1, 2, 3, 3]) # set() 함수를 이용한 집합
    

16.1 집합의 특징

• 중복 불허: 집합은 중복된 값을 허용하지 않습니다. 집합을 만들 때 중복된 값을 입력해도, 실제 집합에는 중복이 제거된 값만 저장됩니다.
• 순서 없음: 집합은 요소의 순서가 정해져 있지 않습니다. 따라서, 집합의 요소를 인덱스로 접근할 수 없습니다.
• 집합 연산: 집합은 교집합(&), 합집합(|), 차집합(-) 등과 같은 집합 연산을 지원합니다.

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17. 불(bool) 자료형

파이썬에서 불(boolean) 자료형은 참(True) 또는 거짓(False) 값을 가지는 자료형입니다. 주로 조건문이나 반복문에서 사용됩니다.

a = True   # 참
b = False # 거짓
    

17.1 불 자료형의 활용

파이썬에서는 어떤 값이 비어있거나 0일 경우 False로 간주하고, 값이 있거나 0이 아닌 경우에는 True로 간주합니다. 이러한 특징은 if문과 함께 사용할 때 유용합니다.

if [1, 2, 3]:
    print("리스트에 값이 있습니다.")  # 출력
if 0:
    print("0은 거짓입니다.") # 출력 안 됨
if "hello":
    print("문자열이 있습니다.")  # 출력
if []:
    print("빈 리스트는 거짓입니다.") # 출력 안 됨
    

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18. 변수의 이해

변수는 값을 저장하는 상자와 같은 개념입니다. 변수에는 특정 값을 할당하고, 필요에 따라 값을 변경하거나 사용할 수 있습니다. 파이썬에서는 변수의 자료형을 명시적으로 선언하지 않아도 되며, 값을 할당하는 순간 자료형이 자동으로 결정됩니다.

18.1. 변수의 메모리 주소

변수는 컴퓨터 메모리에 저장되며, 각 변수는 메모리 주소를 가지고 있습니다. 변수에 값을 할당하는 것은 해당 메모리 주소에 값을 저장하는 행위와 같습니다. 파이썬에서는 변수에 값이 아니라 값이 저장된 주소를 담고 있습니다.

18.2. 값 복사와 주소 복사

파이썬에서 리스트와 같이 뮤터블 자료형을 복사할 때, 단순히 = 기호를 사용하면 주소만 복사되어 원본이 변경되면 복사본도 함께 변경되는 문제가 발생합니다. 따라서, 리스트를 복사할 때는 슬라이싱 또는 copy() 메소드를 사용하여 값을 복사해야 합니다.

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19. 함수란 무엇인가?

함수는 특정 기능을 수행하는 코드 묶음입니다. 함수를 사용하면 코드를 재사용할 수 있고, 프로그램을 모듈화하여 더욱 효율적으로 관리할 수 있습니다.

19.1. 함수의 기본 구조

파이썬에서 함수는 다음과 같은 구조를 가집니다.

def 함수이름(매개변수):
    # 함수 내용
    return 값
    

• def: 함수를 정의하는 예약어입니다.
• 함수이름: 함수를 호출할 때 사용할 이름입니다.
• 매개변수: 함수에 전달되는 값을 받는 변수입니다.
• 함수 내용: 함수가 수행할 코드입니다.
• return: 함수가 결과를 돌려줄 때 사용하는 예약어입니다.

19.2. 함수의 종류

함수는 입력값 유무, 반환 값 유무에 따라 다양한 형태로 나눌 수 있습니다.

• 입력값 유: 함수를 호출할 때 값을 전달해야 하는 경우 매개변수를 사용합니다.
• 반환 값 유: 함수가 결과를 돌려주는 경우 return 문을 사용합니다.
• 입력값 무: 함수를 호출할 때 값을 전달하지 않아도 되는 경우 매개변수가 없습니다.
• 반환 값 무: 함수가 결과를 돌려주지 않는 경우 return 문을 생략할 수 있습니다.

19.3. 함수의 매개변수 및 인수

• 매개변수 (parameter): 함수를 정의할 때 사용되는 변수입니다.
• 인수 (argument): 함수를 호출할 때 전달되는 값입니다.

19.4. 지역 변수와 전역 변수

• 지역 변수: 함수 안에서 정의된 변수이며, 해당 함수 안에서만 사용할 수 있습니다. 함수가 종료되면 지역 변수는 메모리에서 사라집니다.
• 전역 변수: 함수 바깥에서 정의된 변수이며, 프로그램 전체에서 사용할 수 있습니다. 함수 안에서 전역 변수를 수정하려면 global 키워드를 사용해야 합니다.

19.5. 함수의 장점

• 코드 재사용: 함수를 사용하면 코드를 여러 번 반복해서 작성할 필요 없이, 한 번 정의한 함수를 여러 곳에서 호출하여 사용할 수 있습니다.
• 모듈화: 함수를 사용하여 코드를 기능 단위로 분리하면, 프로그램을 더욱 체계적으로 관리하고 이해하기 쉽게 만들 수 있습니다.
• 가독성 향상: 함수를 사용하면 코드의 가독성이 높아지고, 유지 보수가 용이해집니다.

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20. 클로저와 데코레이터

20.1. 클로저

클로저는 함수 안에서 함수를 정의하고, 그 내부 함수를 리턴하는 형태를 말합니다. 클로저를 사용하면 함수가 특정 값을 기억하고 있다가 필요할 때 사용할 수 있습니다.

20.2. 데코레이터

데코레이터는 함수를 변경하지 않고 함수의 기능을 추가하거나 수정하는 데 사용되는 파이썬 문법입니다. 데코레이터를 사용하면 코드를 더욱 간결하고 효율적으로 만들 수 있습니다. 데코레이터는 클로저를 기반으로 만들어집니다.

• 데코레이터의 동작 원리: 데코레이터는 특정 함수를 다른 함수로 감싸서 기능을 추가하는 방식입니다. 데코레이터는 함수를 인수로 받아 새로운 함수를 리턴하는 함수입니다.
• 데코레이터의 활용: 데코레이터는 함수의 실행 시간을 측정하거나, 로그를 남기는 등 다양한 기능을 추가하는 데 유용하게 사용됩니다.

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21. 파이썬 입출력 (Input/Output)

21.1. Input 함수

파이썬에서 input() 함수는 사용자로부터 값을 입력받는 데 사용됩니다. input() 함수는 항상 문자열 값을 리턴하므로, 필요에 따라 형변환을 해야 합니다.

    name = input("이름을 입력하세요: ")
    age = int(input("나이를 입력하세요: "))
        

21.2. Print 함수

파이썬에서 print() 함수는 값을 출력하는 데 사용됩니다. print() 함수는 여러 개의 값을 한 번에 출력할 수 있으며, 문자열 포매팅을 이용하여 변수의 값을 출력할 수도 있습니다. 또한, end 파라미터를 사용하여 출력 후 줄바꿈을 하지 않고 다른 문자열을 추가할 수 있습니다.

    print("hello", "world", sep = ",") # hello,world
    print("hello", end = "")
    print("world") # helloworld
         

21.3. 파일 입출력

파이썬에서 파일을 읽고 쓰려면 open() 함수를 사용하여 파일 객체를 생성해야 합니다.

• 파일 열기 모드: open() 함수는 파일 경로 외에도 파일 열기 모드를 인수로 받습니다.
  • 'r': 읽기 모드
  • 'w': 쓰기 모드 (기존 파일 내용을 덮어씀)
  • 'a': 추가 모드 (기존 파일 내용에 추가)
• 파일 객체 메소드: 파일 객체를 생성하면 다음과 같은 메소드를 사용할 수 있습니다.
  • read(): 파일 내용을 전부 읽어옵니다.
  • readline(): 파일 내용을 한 줄씩 읽어옵니다.
  • readlines(): 파일 내용을 한 줄씩 읽어와 리스트로 반환합니다.
  • write(): 파일에 문자열을 씁니다.

21.4. with 문

파이썬에서 with 문은 파일 객체를 안전하게 관리하기 위해 사용됩니다. with 문을 사용하면 파일 객체를 사용 후 자동으로 닫아주므로, close() 함수를 명시적으로 호출하지 않아도 됩니다.

    with open("memo.txt", "w", encoding = "utf-8") as f:
        f.write("hello\n")
        

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22. 파이썬에서의 문자열 인코딩

22.1. 인코딩의 필요성

컴퓨터는 0과 1만을 이해하기 때문에, 문자를 컴퓨터에 저장하거나 전송하려면 문자를 숫자로 변환하는 과정이 필요합니다. 이러한 변환 과정을 인코딩이라고 합니다.

22.2. ASCII와 유니코드

• ASCII: 초기 컴퓨터에서 사용된 문자 인코딩 방식입니다. 영어 알파벳, 숫자, 특수문자 등을 표현할 수 있지만, 한글과 같은 다른 언어를 표현하는 데에는 한계가 있습니다.
• 유니코드: 모든 문자를 표현할 수 있는 국제 표준 문자 인코딩입니다. 파이썬은 문자열을 유니코드로 처리하며, 다양한 언어를 지원합니다.

22.3. UTF-8, EUC-KR

• UTF-8: 유니코드를 표현하는 대표적인 가변 길이 문자 인코딩 방식입니다. UTF-8은 모든 문자를 표현할 수 있으며, 특히 웹 환경에서 널리 사용됩니다.
• EUC-KR: 한글을 표현하기 위한 가변 길이 문자 인코딩 방식입니다. EUC-KR은 한글을 잘 표현할 수 있지만, 다른 언어를 표현하는 데에는 한계가 있습니다.

22.4. 파이썬에서 인코딩 설정

파일을 열 때 open() 함수에 encoding 파라미터를 지정하여 파일의 문자 인코딩을 지정할 수 있습니다. 또한, 파이썬 소스 코드 파일에는 파일 최상단에 인코딩 정보를 명시하는 것이 좋습니다.

    # -*- coding: utf-8 -*-
    with open("memo.txt", "w", encoding = "utf-8") as f:
        f.write("한글 내용")
        

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23. 파이썬에서 자료형의 참과 거짓

파이썬에서는 자료형마다 참과 거짓을 나타내는 속성이 있습니다.

• 숫자형: 0은 거짓, 0이 아닌 수는 참입니다.
• 문자열: 빈 문자열은 거짓, 값이 있는 문자열은 참입니다.
• 리스트: 빈 리스트는 거짓, 요소가 있는 리스트는 참입니다.
• 튜플: 빈 튜플은 거짓, 요소가 있는 튜플은 참입니다.
• 딕셔너리: 빈 딕셔너리는 거짓, 키-값 쌍이 있는 딕셔너리는 참입니다.
• None: None 값은 거짓입니다.

    print(bool(0)) # False
    print(bool(1)) # True
    print(bool("")) # False
    print(bool("hello")) # True
    print(bool([])) # False
    print(bool([1, 2, 3])) # True
    print(bool(())) # False
    print(bool((1, 2, 3))) # True
    print(bool({})) # False
    print(bool({"a": 1})) # True
    print(bool(None)) # False
        

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24. 파이썬 제어문

24.1. 조건문 (if)

조건문은 특정 조건을 만족할 때만 코드를 실행하는 데 사용됩니다. 파이썬에서는 if, elif, else 키워드를 사용하여 조건문을 만들 수 있습니다.

    money = 2000
    card = True
    if money >= 3000 or card:
        print("택시를 타고 가라")
    else:
        print("걸어가라")
        

24.2. 반복문 (while, for)

반복문은 특정 코드를 여러 번 반복해서 실행하는 데 사용됩니다. 파이썬에서는 while 문과 for 문을 사용하여 반복문을 만들 수 있습니다.

• while 문: 특정 조건이 참일 동안 코드를 계속 반복합니다.

  
      treeheat = 0
      while treeheat < 10:
          treeheat = treeheat + 1
          print(f"나무를 {treeheat}번 찍었습니다.")
                  

• for 문: 리스트, 튜플, 문자열 등 반복 가능한 객체의 요소를 하나씩 순회하면서 코드를 반복합니다.

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

24.3. 반복문의 제어

반복문 안에서 break 문을 사용하면 반복문을 즉시 종료할 수 있으며, continue 문을 사용하면 현재 반복을 건너뛰고 다음 반복으로 넘어갈 수 있습니다.

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25. 파이썬 함수 심화 학습

25.1. 다양한 파라미터

파이썬 함수는 다양한 형태의 파라미터를 받을 수 있습니다.

• 기본 매개변수: 함수를 정의할 때 매개변수에 기본값을 지정할 수 있습니다. 함수를 호출할 때 해당 매개변수에 값을 전달하지 않으면 기본값이 사용됩니다.
• 가변 매개변수: 함수가 여러 개의 인수를 받을 수 있도록 별표(*)를 사용하여 가변 매개변수를 지정할 수 있습니다.
• 키워드 매개변수: 함수가 키-값 쌍으로 이루어진 인수를 받을 수 있도록 별표 두 개(**)를 사용하여 키워드 매개변수를 지정할 수 있습니다.
• 매개변수 순서: 파이썬 함수에서 매개변수의 순서는 매우 중요합니다. 호출할 때 매개변수의 순서를 맞춰서 인수를 전달해야 합니다.

25.2. 함수 안에서 함수 호출, 재귀 함수

파이썬에서는 함수 안에서 다른 함수를 호출할 수 있습니다. 또한, 함수가 자기 자신을 호출하는 재귀 함수도 구현할 수 있습니다. 재귀 함수는 복잡한 문제를 간단하게 해결할 수 있지만, 무한 루프에 빠지지 않도록 주의해야 합니다.

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26. 파이썬 표준 라이브러리 및 외부 라이브러리

26.1. 표준 라이브러리

파이썬에는 기본적으로 제공되는 많은 내장 함수와 표준 라이브러리가 있습니다. 이러한 표준 라이브러리를 사용하면 복잡한 기능을 직접 구현할 필요 없이, 쉽게 사용할 수 있습니다.

• time: 시간 관련 기능을 제공합니다. 예를 들어, time.time() 함수를 사용하여 현재 시간을 얻을 수 있으며, time.sleep() 함수를 사용하여 프로그램을 잠시 멈출 수 있습니다.
• datetime: 날짜와 시간 관련 기능을 제공합니다.
• math: 수학 관련 기능을 제공합니다.
• os: 운영체제와 관련된 기능을 제공합니다. 파일 시스템 접근, 환경 변수 확인 등 다양한 기능을 제공합니다.

26.2. 외부 라이브러리

파이썬은 외부 라이브러리를 통해 기능을 확장할 수 있습니다. pip 명령어를 사용하여 외부 라이브러리를 설치하고 사용할 수 있습니다.

• pip: 파이썬 패키지 관리자입니다. pip install 패키지이름 명령어를 사용하여 외부 라이브러리를 설치할 수 있습니다.
• faker: 가짜 데이터를 생성하는 라이브러리입니다. 이름, 주소, 텍스트 등 다양한 형태의 가짜 데이터를 만들 수 있습니다.
• NumPy: 수치 연산에 특화된 라이브러리입니다. 파이썬에서 과학 계산을 수행할 때 필수적으로 사용됩니다.
• Tensorflow: 머신러닝에 특화된 라이브러리입니다. 인공지능 모델을 구축하고 학습시킬 때 사용됩니다.

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27. 정규 표현식

27.1. 정규 표현식의 필요성

정규 표현식은 문자열에서 특정 패턴을 찾거나 변경하는 데 사용되는 강력한 도구입니다. 파이썬에서는 re 모듈을 통해 정규 표현식을 사용할 수 있습니다.

27.2. 메타 문자

정규 표현식에서 사용되는 특별한 의미를 가진 문자를 메타 문자라고 합니다. 메타 문자는 다음과 같은 종류가 있습니다.

• .: 줄바꿈 문자를 제외한 모든 문자와 매치됩니다.
• ^: 문자열의 시작과 매치됩니다.
• $: 문자열의 끝과 매치됩니다.
• *: 0번 이상 반복되는 문자와 매치됩니다.
• +: 1번 이상 반복되는 문자와 매치됩니다.
• ?: 0번 또는 1번 반복되는 문자와 매치됩니다.
• {m}: m번 반복되는 문자와 매치됩니다.
• {m, n}: m번 이상 n번 이하 반복되는 문자와 매치됩니다.
• []: 문자 클래스를 정의합니다. 예를 들어, [abc]는 a, b, c 중 하나의 문자와 매치됩니다.
• |: OR 연산을 수행합니다.
• \: 메타 문자의 특수한 의미를 제거하고 일반 문자로 인식시킵니다.
• \w: 문자 또는 숫자와 매치됩니다.
• \s: 화이트 스페이스(공백, 탭, 줄바꿈)와 매치됩니다.
• \d: 숫자와 매치됩니다.
• \A: 문자열의 처음과 매치됩니다. (multiline에서는 다른 결과)
• \Z: 문자열의 끝과 매치됩니다. (multiline에서는 다른 결과)
• \b: 단어 구분자
• \B: 단어 구분자가 아닌 것
• ( ): 그룹을 묶어주는 역할
• (?P ): 그룹 이름을 묶어주는 역할

27.3. 파이썬에서 정규 표현식 사용

파이썬에서 정규 표현식을 사용하려면 re 모듈을 import해야 합니다.

    import re
        

re 모듈은 다음과 같은 함수를 제공합니다.

• re.compile(): 정규 표현식을 컴파일하여 패턴 객체를 생성합니다.
• pattern.match(): 문자열의 처음부터 정규 표현식과 매치되는지 검사합니다.
• pattern.search(): 문자열 전체에서 정규 표현식과 매치되는 부분을 탐색합니다.
• pattern.findall(): 문자열에서 정규 표현식과 매치되는 모든 부분을 리스트로 반환합니다.
• pattern.finditer(): 문자열에서 정규 표현식과 매치되는 모든 부분을 iterator로 반환합니다.
• pattern.sub(): 문자열에서 정규 표현식과 매치되는 부분을 다른 문자열로 바꿉니다.

27.4. 정규 표현식 옵션

• re.DOTALL (re.S): 점(.) 메타 문자가 줄바꿈 문자와도 매치되도록 합니다.
• re.IGNORECASE (re.I): 대소문자를 구분하지 않고 매치합니다.
• re.MULTILINE (re.M): 여러 줄 문자열에서 각 줄의 처음과 끝을 ^, $ 메타 문자로 검사합니다.
• re.VERBOSE (re.X): 정규 표현식에서 공백을 제거하고, 주석을 사용할 수 있도록 합니다.

27.5. 그룹핑과 재참조

정규 표현식에서 소괄호 ()를 사용하여 그룹을 만들 수 있습니다. 그룹은 매치된 문자열의 일부분을 추출하거나 재참조할 때 유용하게 사용됩니다.

• 그룹 메소드: 매치 객체에서 group(n) 메소드를 사용하여 n번째 그룹에 해당하는 문자열을 얻을 수 있습니다.
• 재참조: 정규 표현식 안에서 \숫자를 사용하여 이전 그룹을 재참조할 수 있습니다. 예를 들어, (abc)\s+\1은 abc가 한 번 이상 반복되는 문자열과 매치됩니다.

27.6. 컴파일 언어와 인터프리터 언어의 차이점

• 컴파일 언어는 코드를 기계어로 변환하여 실행 속도가 빠릅니다. 대표적인 컴파일 언어로는 C가 있습니다.
• 인터프리터 언어는 코드를 한 줄씩 해석하여 실행하므로 컴파일 언어보다 실행 속도가 느립니다. 대표적인 인터프리터 언어로는 파이썬이 있습니다.

파이썬은 인터프리터 언어이지만, C 언어로 만들어진 라이브러리를 사용하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 파이썬은 사용하기 쉽고 다양한 라이브러리를 제공하므로, 프로그래밍 입문자에게 매우 적합한 언어입니다.

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28. 결론

우리는 파이썬의 기본 자료형, 제어문, 함수, 클래스, 모듈, 입출력, 예외 처리, 문자열 인코딩, 정규표현식, 그리고 메모리 관리까지 다양한 개념들을 살펴보았습니다. 파이썬은 정말 강력하고 유연한 언어이며, 이 모든 기능을 이해하고 활용한다면 프로그래밍 실력을 한 단계 더 발전시킬 수 있을 것입니다.

지금까지 배운 내용들을 다시 한 번 복습하시고, 다양한 예제를 직접 작성해보시면서 파이썬에 더욱 익숙해지시기를 바랍니다.

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