초격차캠프 백엔드 2일차: 파이썬 변수 할당 개념, float 계산 오차 발생 이유, 슬라이싱

[1] 파이썬 vs C언어 변수 할당 개념

Python의 변수 할당 개념을 다른 언어와 비교해 설명해 주세요.

x, y 같은 변수(Variables)에 이름 혹은 값을 지정해서 메모리 공간에 저장하는 개념이다.
x는 내가 이름을 지어주기 전까지는 이름이 없다. 이대로 출력하면 뭐 어쩌라고 정의된 게 없다고 에러만 뜬다. 그런데 여기에 10이라는 값을 혹은 "개발자"라는 이름을 정의해주면, x를 출력할 때 내가 할당 즉, 저장한 값 혹은 이름이 나온다.
*None을 할당해서 빈 변수를 만들 수 있긴 하다. 그러면 아무 것도 출력되지 않는다!

파이썬과 가장 대조적인 컴파일 대표 C언어와 비교해보자.
파이썬은 객체 지향(Object-Oriented Programming, OOP) 언어로, 변수에 객체를 할당하여 그 객체값 혹은 이름을 참조한다. 파이썬 내의 모든 것은 객체이다.

C 언어는 대표적인 절차지향(Procedure-Oriented Programming, POP) 기법을 활용한다. 컴퓨터의 처리구조와 유사해 실행 속도가 빠른 장점이 있다.

1. 정적 타이핑 vs 동적 타이핑

C언어는 정적 타이핑 언어로, 변수를 선언할 때 명시적으로 타입을 지정해야 한다(=변수를 만들 때 미리 어느 데이터를 담을지 명시). 그에 반해, 파이썬은 동적 타이핑 언어로, 변수의 타입이 런타임에 동적으로 결정된다(미리 정하지 않아도 나중에 어떤 데이터를 넣어도 괜찮음).

2. 메모리 관리

C언어는 개발자가 메모리 할당, 해제를 수동으로(=직접) 관리해야 한다. 내가 직접 방을 치우고 정돈해야 한다는 뜻.
파이썬은 동적으로 메모리를 할당하고 가비지 컬렉션(Garbage Collection)에 의해 자동으로 해제된다. 청소 자동화 봇이 있다는 거다.

3. 레퍼런스 및 포인터

C 언어는 포인터를 사용하여 메모리 주소를 직접 조작할 수 있다.변수가 직접 데이터 주소를 갖고 있어 값을 변경하면 그 주소값도 바뀌는 것과 같다.
파이썬은 변수는 값 대신에 객체에 대한 레퍼런스를 가지고 있다. 데이터의 주소값을 직접 알려주는 것보다 그 위치를 알려주는 것과 같다. 그래서 값을 바꾸면 주소값이 아닌 위치값이 변하는 거라고 볼 수 있다.

4. 여러 변수에 동시 할당

C 언어는 여러 변수에 동시에 값을 할당하기 위해서는 여러 줄의 코드가 필요하다. 각 변수에 값을 따로 넣어줘야 해서 한 번에 많은 일을 하기 어렵다.
파이썬은 여러 변수에 동시에 값을 할당할 수 있어서 멀티 태스킹이 가능하다. C언어가 일대일만 가능한 메신저라면, 파이썬은 단톡으로 한번에 전달 가능하다고 볼 수 있다.

[ 요약 ]

파이썬은 유연하고 편리한 문법을 제공하지만, C 언어는 더 직접적이고 저수준의 메모리 조작을 할 수 있다. C 언어는 정직하게 절차를 밟아가며 부지런하게 직접 일을 수행하는 반면 파이썬은 편리하게 많은 일을 자동으로 처리해서 (주관적인) 효율중시파 일잘러 프로그램으로 볼 수 있다.

[2] 실수형(float) 계산 시 오차 발생 원인

Python의 실수형(float) 계산 시 오차가 발생하는 이유에 대해 간단히 설명해 주세요.

파이썬의 실수형(float)에서 발생하는 오차는 부동 소수점 방식의 특성으로 인해 발생한다. 컴퓨터에서 소수를 표현하는 방식은 이진 부동 소수점 표현법을 사용하는데, 이 방식은 정확한 십진 표현이 아니라 근사 값을 사용한다.

이진 부동 소수점 표현 방식, 유한한 비트 수, 소수의 이진 표현의 한계, 연산 순서에 따른 미세한 차이 등 원인 때문이다.

한 마디로, 컴퓨터가 사용하는 언어는 2진수라서 10진수가 수를 표현하는 방식과 다르다 보니 미세한 오차가 발생한다는 거다. 예로, 1/3을 소수로 표현하는 게 귀찮아서 0.3333... 으로 표현하는 것처럼, 컴퓨터도 특정한 소수를 정확히 표현하지 못할 때가 있다.

위 이유로 부동 소수점 연산에서는 정확한 값을 기대하기 어렵다. 따라서 실수형을 비교할 때는 어느 정도의 오차를 허용하는 방법을 사용하거나, Decimal 등과 같은 정확한 십진 연산을 지원하는 데이터 타입을 사용하는 것이 좋다.

[3] 슬라이싱 개념

슬라이싱에 대해 간단히 설명해 주세요.

파이썬에는 문자열, 리스트에서 원하는 값을 추출할 때 인덱싱(Indexing)과 슬라이싱(Slicing)을 활용한다.

인덱싱은 몇 번째인지 값을 아예 특정하는 반면, 슬라이싱은 시작점과 직전 기준을 지정해서 [어디부터:어디 '전'까지]를 슬라이스하는(잘라주는) 개념이다. 인덱싱이 출석번호를 하나만 부르는 거라면, 슬라이싱은 오늘 주번 몇 번부터 몇 번까지로 범위를 지정한다.

파이썬에서 순서는 1이 아닌 0부터 시작하는데(영국, 독일처럼 1층이 G층인 거라고 생각하자), "python is my life" 단어를 기준으로 순서를 매겨보자면 아래와 같다.

p y t h o n _ i s _ m   y  _  l i f e
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
*점(.) 같은 부호나 공백도 개수에 포함한다. 

p가 첫 번째이므로 0번이고, 그 다음부터 순서대로 매긴다.
x = "python is my life" 문장에서 python만 출력하고 싶을 때, 아래처럼 코드를 작성하면 된다.

x = "python is my life" 
print(x[0:6])
>>> python

참고.

• 파이썬 자습서
  https://docs.python.org/ko/3/tutorial/introduction.html
  https://docs.python.org/ko/3/tutorial/floatingpoint.html
  https://docs.python.org/ko/3/library/decimal.html
• 위키독스
  1) 파이썬 변수와 객체 https://wikidocs.net/2836
  2) 019 소수점을 정확하게 계산하려면? ― decimal.Decimal https://wikidocs.net/106276
  3) 인덱싱 / 슬라이싱
  https://wikidocs.net/193820
• 코딩도장 | 6.1. 변수 만들기 https://dojang.io/mod/page/view.php?id=2176
• PAPARI ML/DL engineering Blog | Python 변수의 할당 원리 https://papari1123.github.io/python/Python_variable/
• 위키피디아 | 객체 지향 프로그래밍 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B0%9D%EC%B2%B4_%EC%A7%80%ED%96%A5_%ED%94%84%EB%A1%9C%EA%B7%B8%EB%9E%98%EB%B0%8D
• UsefulToKnow https://usefultoknow.tistory.com/entry/%EC%A0%88%EC%B0%A8%EC%A7%80%ED%96%A5Procedural-Programming-%EA%B0%9D%EC%B2%B4%EC%A7%80%ED%96%A5Object-Oriented-Programming-%EC%9E%A5%EB%8B%A8%EC%A0%90-%EB%B0%8F-%EC%B0%A8%EC%9D%B4%EC%A0%90
• RoundTable | “Python 변수할당의 개념”
  https://rroundtable.github.io/FastPages/python/pointer/2019/08/03/Python-%EB%B3%80%EC%88%98%ED%95%A0%EB%8B%B9%EC%9D%98-%EA%B0%9C%EB%85%90.html
• PlanB | [파이썬 튜토리얼] Indexing과 Slicing
  https://planb.hashnode.dev/indexing-slicing
• 나도코딩 | 1분 파이썬 - (10) 인덱스와 슬라이싱
  https://youtu.be/LC5gZ9O7-YU?si=dNBVcIcK6nEdFj0F

오늘의 일기

다른 과제 혼자서 씨름하다가 시간 다 보냈다..
좀 있다 해야지 하면서 다른 것 좀 했더니 벌써 잘 시간이다. 미치겠음ㅋㅋ
AI의 도움을 받으면 훨씬 빨리 끝나는데, 
혼자 사고하는 힘을 좀 기르려다가 허리 나가는 중.
영작 공부할 때 번역기를 남용하면 실력이 잘 안 느는 것처럼 코딩도 그런 것일까 생각듦.
괜한 걱정이면 그냥 지체 않고 바로 chatgpt한테 헬프칠 텐데, 
약간의 힌트만 필요한 상태까지 도달하는 여정이 꽤 험난하다. 

# True / False

# 수익성 >= 60
# 창의성 + 시장성 >= 50
# (시장성 + 수익성)/2 > 안정성

# 창의성 = 62
# 시장성 = 71
# 안정성 = 68
# 수익성 = 66

# 1. 66 >= 60 True
# 2. 62 + 71 >= 50 True
# 3. (71 + 66)/2 > 68 True
# Total : 1 and 2 and 3 = True 나와야
# print(total)

~~~ 조건에 부합하면 합격잉게 True 나오게 해봐라는 문제인데,
나름 논리적으로 사고하려고 과정을 써봄.. 근데 그러고 어케 하더라 사고 멈춤.
특히 오늘 이거 마지막 문제 더 간결하게 할 방법 없나 고민하다가 시간 엄청 보냄 ㄱ-
다 나의 피가 되고 살이 되리라..(제발