python의 가장 기본적인 부분에 대해 정리해보려고 한다. 아래 본문은 data type부터 변수와 연산, if와 함수 관련 내용을 포함하고 있다.

1. to start

파이썬의 여러 데이터 타입과 변수 할당 방법, 그리고 코드 내 변수를 포함하는 방법에 대해 조금 더 자세히 알아보자.

1.1 data type

• Integer: 정수
• Float: 소수점 숫자
• Complex Numbers: 복소수(실수, 허수) i 대신 j를 사용한다.
• String: 문자열
• Boolean: True or False. 조건문에 주로 사용된다.
• None: null value 또는 no value를 표현할 때 쓰인다.

1.2 variable

변수 값을 지정할 때는 assignment 부호 (=)를 사용한다. 조건문을 쓸 때 단순히 의미만 생각해서 습관적으로 =를 쓰게 되는데, comparision operator(==)와 헷갈리지 말 것!

🌈변수 이름의 법칙

• 영어 알파벳과 숫자 그리고 underscore (_) 로만 구성
• 첫글자는 알파벳이나 underscore로만 시작. 숫자로는 시작될 수 없다.
• 영어 알파벳은 대문자와 소문자가 구분 (case sensitive).

1.3 Literal String Interpolation

Real python 문서를 참고해 문장에 value를 보간(알려진 값 사이에 위치한 값을 추정)하는 방법을 알아보자.

- % formatting

문자열 안에 %s(string)을 넣고, 문자열 밖에 해당 영역에 들어올 값을 변수로 지정해준다. 만약 여러 변수를 넣어야할 경우, 두 번째 예시처럼 변수는 튜블로 만들어야 한다.

name = "Eric"
Hello, %s." % name
'Hello, Eric.'

name = "Eric"
age = 74
"Hello, %s. You are %s." % (name, age)
'Hello Eric. You are 74.'

🌈문자열 formatter의 종류

formatter	기능
%d, %x, %o	십진수(decimal), 16진수, 8진수
%f	실수를 출력
%.숫자f	표시할 소수점 아래 자리수를 명시한다.
%s	문자열 출력
%%	‘%’ 문자 자체를 출력

✅복소수는 출력이 되지 않는 점 참고!

숫자 적용 예시

num1 = int(input())
num2 = int(input())

print('더하기: %d' %(num1+num2)) #10진수 출력
print('빼기: %d' %(num1-num2)) 
print('나누기: %0.2f' %(num1/num2)) #소수 두번째자리까지 실수 출력
print('곱하기: %d' %(num1*num2))

- str.format()

Python 2.6에서 도입된 방식으로, __format__() method를 사용해 객체가 문자열로 전환되게끔 한다. 변수로 변환되는 부분을 {}로 표시한다. 두 번째 줄처럼 {} 안에 tuple의 index를 넣어 지정할 수도 있다.

"Hello, {}. You are {}.".format(name, age)

# 순서에 관계 없이 튜플을 입력하고, 튜플 내의 인덱스를 {}에 넣어보자
"Hello, {1}. You are {0}.".format(age, name) 

위 방법으로는 {} 안에 변수 자체를 넣지는 못하기 때문에, 변수를 넣기 위해서는 딕셔너리를 만든 후 **variable_name으로 key에 대한 value를 가져온다.

person = {'name': 'Eric', 'age': 74}
"Hello, {name}. You are {age}.".format(**person)

- fStrings

Python 3.6부터 도입되었으며 권장되는 방식이다. 문자열 앞에 f를 붙이고(format의 앞 글자를 따온 것으로 대문자로 표현해도 상관 없다.), 문장 안에 {변수}를 넣어 작성한다.

name = "Eric"
age = 74
f"Hello, {name}. You are {age}."

숫자 적용 예시

num1 = int(input())
num2 = int(input())

print(f'더하기: {num1+num2}')
print(f'빼기: {num1-num2}')
print(f'나누기:{num1/num2}')
print(f'곱하기: {num1*num2}')

1.4 Whitespace

javascript나 java는 중괄호{} 사용을 통해 종속된 코드를 나타낸내는 반면, 파이썬은 들여쓰기를 통해 종속성을 나타낸다. 들여쓰기가 단군 가독성을 위한 것이 아닌 요구사항인 것이다.

들여쓰기는 함수 뿐 아니라 if문, for문, class 등 파이썬의 모든 것에 적용되므로 사용 시 누락되지 않도록 주의해야 한다.

//javascript 예시
function func() { // curly bracket 으로 구분
	code block
}

# python 예시
def func(): # colon & indent로 구분
	code block

2. Math expression

파이썬은 다른 언어와 동일하게 기본적으로 더하기(+), 빼기(-), 나누기(/), 곱하기(*) 등이 가능하다. 기본적인 부분을 제외하고 비교적 낯선 개념에 대해 알아보자.

2.1 정수 나누기

나누기 값이 정수로 떨어지지 않는 경우, 반 내림으로 정수 값만 리턴한다. slicing 시 인덱스는 정수만 사용할 수 있기 때문에 이러한 상황에서 유용하다.

num1 = 7 
num2 = 2
num3 = num1 // num2 

🚨나누기 주의할 점🚨
정수를 확인하는 코드를 작성할 때, type(b/a) == <class 'int'> 로 계속 적용했는데 실패했다. 이유는 버전 2에서 기본적으로 나누기를 실행할 때 int값이 나오지만, 버전 3부터는 나눈 값의 type이 float으로 표시되기 때문이다.... 😠

만약 정수인지 확인하려면 b%a == 0 으로 확인하자. type은 사용하지 않는 걸로...

2.2 Advanced math expression

modulo %

modulo operator, 나누기의 나머지 값을 계산할 때 쓰인다. 배수를 구할 때, 정수인지 확인할 때 사용할 수 있다.

+= -= /= *=

같은 변수에 값을 더할 때, 변수를 두 번 쓰는 번거로움을 피하기 위해 표현하는 방법이다.

num1 = 10
num1 += 1

print(num1) # result: 11 

연산 순서

괄호 안의 연산이 가장 먼저 실행된다. 만일 실행되는 순서가 동일한 연산들이 있을 경우 (예를 들어 곱하기 와 나누기), 먼저 나오는 연산이 먼저 실행!

1. ( )
2. **
3. *, / , 그리고 %
4. 더하기, 빼기

Concatenating Text Strings

숫자뿐 아니라 문자도 더하기 연산할 수 있다. Concatenate는 연쇄라는 뜻으로, 텍스트를 연결(잇는 것)을 의미한다. 더하기 부호뿐 아니라 위에서 정리한 literal string interpolation로 이을 수 있다.

아래와 같이 함수 안에 들어있는 string, 변수 안의 string 도 합칠 수 있다.

def my_func():
	return 'hi, '

name = 'yeni'

result = my_func() + hi 
print(result) # output: 'hi, yeni'

3. 조건문

3.1 if

if 다음에 오는 구문expression이 True일 경우, code block이 실행된다. 실행할 코드블럭이 반드시 들여쓰기 되어있어야 하는 점을 잊지 말자.

if expression: # 콜론이 있어요
    code block	# 들여쓰기 해야돼요

elif

if 구문을 보조하는 역할로, else if의 줄임말이다. if 구문이 false일 때 실행된다. elif가 false면 else가 실행된다.

and, or

여러 조건을 testing할 때 교집합 혹은 합집합으로 조건을 구성하는 것으로, 가독성을 높이기 위해 조건이 여러개면 ()괄호 안에 넣도록 하자.

3.2 nested if statement

반복되는 컨디션이 있을 때, 중첩되는 if문을 사용하면 가독성이 높아지고 코드도 간결해진다.

• nest level도 indent로 간격 조정을 꼭 해야 한다.
• 2단계 이상으로 하면 가독성이 떨어지기 때문에, 보통은 1단계에 그친다.

문제) ax=b 방정식의 x 값을 구해라. x가 정수값이 아니면 값이 없다로, 값이 많으면 많다로, 하나면 그 값을 표시해라.

if a==0:
  if b==0:
    print("Many Solutions")
  else:
    print("No Solution")
else:
  if b==0:
    print(0)
  elif b%a == 0:
    print(b//a) #정수로 답을 내려면 b/a는 쓰면 안 됩니다
  else:
    print("No Solution")
    

조건문을 만들 때

처음에 case가 몇 가지 갈래로 나뉘는지 살펴보고, 예외적인 상황을 먼저 적는 것이 논리를 풀 때 좋은 것 같다. 답이 나오지 않는 사례들을 모두 생각한 뒤에 마지막에 답을 내보내는 것이 흐름 상 잘못된 부분을 찾기 더 쉽고 단계별로 생각하기 쉽기 때문이다.

4. 함수

함수는 쉽게 말해 input을 받아 계산 또는 기능을 실행하고, 결과 값인 output을 생성하는 것이다.

4.1 선언

함수 선언 방식에 대해 알아보자. 아래 방식으로 정의하고, 함수를 호출하면 그 주체에 대해 결과값(output)을 보내주게 된다. 함수에서 input 은 parameter, output은 return 값이라고 할 수 있다.

def def_name(parameter): #parameter는 옵션
    문장1
    문장2
    ...
    문장N
    return value #return은 옵션

4.2 parameter

parameter에 argument를 넣는 방식도 여러가지 방법이 있다. 아래 우리집 고양이 캡틴, 마블을 귀여워하는 함수인 my_cat()을 예로 들어 설명해보자.

positional argument

def my_cat(cat1, cat2):
	print(f'첫째고양이 {cat1} 둘째고양이 {cat2} 너무 귀여워!')

my_cat('캡틴', '마블') #함수 호출
# reulst: 첫째고양이 캡틴 둘째고양이 마블 너무 귀여워!

일반적인 형식의 인자이다. 함수는 cat1, cat2의 input parameter를 받아, argument를 함수에 건네주어서(pass) output으로 결과를 print 한다. 함수에서 정의한 위치대로 대입하는 것이긴 하나, 함수 호출 시 인자 순서를 헷갈릴 수 있다는 단점이 있다.

keyword argument

순서에 맞출 필요 없이 parameter 이름에 맞춰 값을 전달한다. 가독성이 높아지고 읽는 사람도 어떤 값을 넘기는지 정확히 알 수 있다. 기본 파라미터 방식과 혼용도 가능하지만, 순서를 바꾸면 안 된다.

#되는 예
my_cat(cat2='마블', cat1='캡틴') 
my_cat('캡틴', cat2='마블') # positional과 key를 섞어 쓰기

# 안 되는 예
my_cat(cat2='마블', '캡틴' ) 
#result: SyntaxError: positional argument follows keyword argument

default parameter

함수의 parameter에 디폴트 값을 정의해주는 것. 함수 선언 시 parameter에 value를 할당한다. 만일 default value parameter를 non-default value parameter 앞에 선언하면 syntax error가 난다. 위의 positional argument와 keyword argument의 순서가 바뀌면 안 되는 이유와 동일한 원인이다.

#되는 예
def my_cat(cat1, cat2="마블"):
	print(f'첫째고양이 {cat1} 둘째고양이 {cat2} 너무 귀여워!)

print('캡틴') // reulst: 첫째고양이 캡틴 둘째고양이 마블 너무 귀여워

#안 되는 예
def my_cat(cat1="캡틴", cat2):
	print(f'첫째고양이 {cat1} 둘째고양이 {cat2} 너무 귀여워!)
#result: SyntaxError: non-default argument follows default argument

4.3 more complex parameter

함수에 넣을 파라미터값이 너무 많고, 그 파라미터 값마저 유동적이라면 어떻게 해야 할까?

자동차 옵션 사항이 40개 정도 된다고 생각해보자. 자동차에 옵션을 추가하는 함수를 만들기 위해, 파라미터를 40개 가량 추가해야 할 것이다. 또 자동차가 업그레이드 되어 옵션이 사라지거나 추가될 수 있고, 이 경우 정의된 함수를 바꾸기 위해 재배포를 하는 등 유동성이 떨어지게 된다.

- dictionary 사용

딕셔너리를 받는 함수를 만든 다음, 함수 밖에서 딕셔너리를 만들고 함수의 argument에 딕셔너리를 추가한다. 간단하다는 장점은 있지만, 옵션을 dict로만 받아야 한다는 단점이 있고 다른 타입의 값을 넘겨줄 경우 오류가 생길 수 있다.

def buy_A_car(options):
    print(f"다음 사양의 자동차를 구입하십니다:")

    for option in options:
        print(f"{option} : {options[option]}")

options = {"seat" : "가죽", "blackbox" : "최신"}

buy_A_car(options)

#result:
#다음 사양의 자동차를 구입하십니다:
#seat : 가죽
#blackbox : 최신

**kwargs

keyworded variable length of arguments. 수가 정해져 있지 않고 유동적으로 변할 수 있는 keyword arguments. 요게 파라미터에 들어가면 딕셔너리 형태의 argument를 받는다.

• argument 수를 0부터 N까지 유동적으로 넘겨줄 수 있다.
• keyword가 미리 정해져 있기 않아 원하는 keyword를 유동적으로 사용할 수 있다.
• keyworded variable length of arguments 는 dict 형태로 지정된다.

def buy_A_car(**kwargs):
    print(f"다음 사양의 자동차를 구입하십니다:")

    for option in kwargs:
        print(f"{option} : {kwargs[option]}")
        
buy_A_car(seat="가죽", blackbox="최신", tint="yes")
# result: {'seat': '가죽', 'blackbox': '최신', 'tint': 'yes'}

*args

(Non-keyworded) variable (length of) arguments. keyword를 사용하지 않고 순서대로 값을 전달하는 방식. 키워드를 사용하지 않고 순서대로 argument를 받는다. 받은 값은 함수에서 tuple로 pass된다.

def print_arguments(*args):
	print(f'arguments: {args}')

print_arguments(1,2,3) # result: arguments: (1,2,3) 1,2,3 이 인자로 들어가 튜플로 나왔다

5. 과제

5.1 순서가 바뀌면 안 되는 이유

non default argument는 인자를 필수적으로 받아야 하는 반면, default argument는 생략되어도 디폴트 값이 있어 인자가 필수적이지가 않다.

때문에 상황에 따라 interpreter가 어떤 parameter에 어떤 argument을 매칭해야 하는지 혼란을 겪게 된다. 예를 들어 아래와 같은 함수가 있다고 가정해보자.

def my_func(a="hi", b="hello", c, d):
	print(a,b,c,d)

위와 같이 약속된 규칙 없이 parameter를 섞게 된다면, 함수 호출 시 디폴트 값을 도출하기 위해 argument를 생략했을 때 결과가 미궁에 빠지게 된다.

my_func(1,2,3,4) # 값이 네개라 헷갈리지 않네
my_func(1,2,3) # a의 디폴트 값이 생략된거야 b의 디폴트 값이 생략된거야?
my_func('bonjour', 2, 3) 
#bonjour는 a에 값을 준거야 에 값을 준거야, 만약 a라면 2는 b의 값인거야 c의 값인거야?

5.2 함수에서 parameter를 정의하는 순서

이러한 상황을 방지하기 위해 parameter를 정의하는 순서를 지켜서 나열해야 한다. 아래 이미지 출처는 getKT의 블로그이다.

1. positional parameter or non-default parameter i.e (a,b,c)
2. keyword parameter or default parameter i.e (a="b",r="j")
3. keyword-only parameter i.e (*args)
4. var-keyword parameter i.e (**kwargs)

args?

argument의 줄임말. 꼭 해당 단어를 쓸 필요는 없고, *이 한개라는 것이 포인트다. 함수 호출 시 여러개의 인자를 받고 싶을 때 파라미터에 쓴다. 여러개의 인자로 함수를 호출하면 함수 내부에서는 이를 튜플로 인식한다.

kwars?

keyword argument의 줄임말. 마찬가지로 *이 두개라는 것이 포인트. 함수에서 인자를 딕셔너리 형태로 받고 싶을 때 파라미터에 쓴다.

예시를 찾아보다가 우리가 흔히 쓰는 print도 사실 keyword argument를 갖고 있는 함수라는걸 알게됐다 😦

재미있는 예시!

print 함수의 parameter end 의 디폴트 값은 '\n'로 설정되어 있다. 그래서 print를 썼을 때 자동으로 줄바꿈이 되는 것이다. 만약 아래와 같이 end값을 지정하게 되면, 줄바꿈이 사라지게 된다.

# 일반적인 print 함수
print('캡틴마블')
print('너무 귀여워')

'''result
캡틴마블
너무 귀여워'''

#keyword argument 입력 
print('캡틴마블', end='')
print('너무 귀여워')

'''result
캡틴마블 너무 귀여워'''

print('캡틴마블', end='사랑해')
print('너무 귀여워')

'''result
캡틴마블 사랑해 너무 귀여워'''

5.3 parameter 예시

stack overflow에서 keyword only argument를 질문한 사람의 예시를 보니 args, kwars를 어떻게 받는 것인지 조금 더 이해가 되어 가져와보았다.

def total(initial=5, *numbers, **keywords):
    count = initial
    for number in numbers:
        count += number
    for key in keywords:
        count += keywords[key]
    return count

print(total(10, 1, 2, 3, vegetables=50, fruits=100))
#result: 166

맨 아랫줄에서 호출된 total 함수에서 numbers의 인자는 (1,2,3)의 숫자 튜플, keywords 의 인자는 key가 vegetables, fruits value가 50, 100인 딕셔너리다.

조금 부실한 예시인 이유

initial=5로 디폴트 파라미터가 있긴 하지만, 10이 initial 파라미터에게 준 것인지, 아니면 numbers에 포함되는지는 한 눈에 알 수 없다. 위 예시에서는 initial에 10이 pass하긴 했지만, 만약 numbers가 (10, 1, 2, 3)인 튜플이고 initial 값을 디폴트로 주고 싶다면...?

요 문제에 대해서는 조금 더 코드를 추가하거나 다른 표현식이 필요하기 때문에, 좋은 예시는 아니다!