Python/문법

1. 개요

1.1. 코딩 스타일

2. 자료형

#!syntax python
class Value:
    pass

var = Value()
print(type(var)) # <class '__main__.Value'>

2.1. 숫자(Number)

#!syntax python
a = 1234 # 정수형
b = 3.14 # 실수형
print(type(a), type(b)) # <class 'int'> <class 'float'>

2.2. 리스트(List), 튜플(Tuple)

#!syntax python
l = [1, 2, 3] #일차원 리스트
t = tuple(l) #튜플로 변환
li = list(t) #리스트로 변환
l = [[1, 2, 3], [1, 2, 3]] #이차원 리스트

#!syntax python
li_one = [1, 2, 3] # 일차원 리스트
li_two = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] # 이차원 리스트
tu = (7, 8) # 튜플

print(li_one[0], li_two[0][1], tu[1]) # 1 2 8

#!syntax python print(li_one[3], li_two[2][1], tu[2])

Traceback (most recent call last):
  File "[파일명]", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

2.3. 문자열(String)

#!syntax python
>>> a = 'text'

#!syntax python
>>> a = text

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'text' is not defined

#!syntax python
a = " ' 를 포함한 문장"
b = ''' " 을 포함한 문장'''

2.4. 딕셔너리(Dictionary)

#!syntax python
a = {}

#!syntax python
>>> a = {'key1':'value1', 'key2':'value2'} 
>>> a
{'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
>>> a['key3'] = 'value3'
>>> a
{'key1': 'value1', 'key2': 'value2', 'key3': 'value3'}

#!syntax python
>>> a = {'key1':[1, 2, 3], 'key2': (4, 5, 6)}
>>> a
{'key1': [1, 2, 3], 'key2': (4, 5, 6)}

2.5. 불(bool)

#!syntax python
>>> a == 1

#!syntax python c = True
if x > 10:
    c = False

#!syntax python
while True:
    print('hello')

#!syntax python
>>> isntTrue = true # 에러 발생.

Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'true' is not defined.

2.5.1. Truthy/Falsy

#!syntax python
string = ''
if len(string) > 0: ~

#!syntax python
string = ''
if string: ~

• Truthy: True, 0이 아닌 수, 유효한 문자열(비지 않은 문자열), 유효한 리스트, 유효한 튜플
• Falsy: False, None, 0, 빈 문자열, 빈 리스트, 빈 튜플 등

#!syntax python
class Value:
    def __init__(self):
        self.valid = False
    def __bool__(self):
        return self.valid
    def setValidity(self, validity):
        self.valid = validity

var = Value()
print(bool(var))  # False
var.setValidity(True)
print(bool(var))  # True

class Stack:
    def __init__(self):
        self.stack = list()
    def __len__(self):
        return len(self.stack)
    def push(self, x):
        self.stack.append(x)
    def pop(self):
        return self.stack.pop()

stack = Stack()
print(len(stack))   # 0
print(bool(stack))  # False

stack.push(100)     # 100 입력
print(len(stack))   # 1
print(bool(stack))  # True

stack.pop()         # 100 출력
print(len(stack))   # 0
print(bool(stack))  # False

2.6. Data Type(자료형 변환)

• str() - float형이나 int형을 문자열로 변환할 때 사용한다. 제일 기본적으로 쓰인다.
• int() - 정수형으로 바꾼다. 양의 실수와 음의 실수 모두 소수점을 버린다.
• float() - 실수형으로 바꾼다.
• complex() - 복소수형으로 바꾼다. 허수는 i가 아니라 j로 표기한다.
• list() - 리스트로 바꾼다. tuple과 형변환에 자주 사용된다.
• tuple() - 튜플로 바꾼다. list와의 형변환에 자주 사용된다.
• set() - 세트형(집합형)으로 바꾼다. 리스트나 튜플은 중복 원소를 허용하지만 세트는 중복을 허용하지 않으므로, 임의의 리스트나 튜플을 세트형으로 변환시키면 중복이 자동으로 제거되는 유용함을 지닌다.

3. 입출력

#!syntax python
# Hello, world! 문자열 출력 
print("Hello, world!")

#!syntax python
a = 10
b = 20

# 10 , 20 출력
# 1. 인자 여러개로 주기
print(a, "," , b)

# 2. c 스타일 
print("%d , %d" % (a,b))

#!syntax python
# 3. format 함수
print("{} , {}".format(a, b))

# 4. f-string
print(f"{a} , {b}")

#!syntax python
print("a", end="") #공백 없음
print("b")

#!syntax python
print("하", "하", "하", sep = ".")

#!syntax python
a = input("---->")
b = int(input("---->"))
c = float(input("---->"))

#!syntax python
import sys
a = sys.stdin.readline()
b = int(sys.stdin.readline())
c = float(sys.stdin.readline())

4. 들여쓰기

#!syntax python
if True:
  print("Hello world")    # 두 칸 들여쓰기
    print("Hello world")  # 네 칸 들여쓰기

5. 조건문

#!syntax python
n = int(input("숫자를 입력하세요 ---->"))
if n > 0:
    print(f"{n}은 양수 입니다.")
elif n < 0:
    print(f"{n}은 음수입니다.")
else:
    print(f"{n}은 0입니다.")

#!syntax python
n = int(input("숫자를 입력하세요 ---->"))
if n > 0:
    print(f"{n}은 양수 입니다.")
if n < 0:
    print(f"{n}은 음수입니다.")
if n == 0:
    print(f"{n}은 0입니다.")

#!syntax python
a = 120
if a > 100:
    print(1)
elif a > 50:
    print(2)
else:
    print(3)

5.1. 2항 연산자

#!syntax python
x or y

#!syntax python
var = 'Hello' or []
print(var) # 결과는 'Hello'

#!syntax python
if True and False:
    print("true!")
else:
    print("false!")

# 결과는 'false!'

5.2. 3항 연산자

#!syntax python
x if T else y

#!syntax python
def sgn(x):
    return 1 if x > 0 else (0 if x == 0 else -1)

6. 반복문

6.1. for 문

#!syntax python
for x in X:
    todo

# 혹은

for i in range(start, stop[, step]):
    todo

#!syntax python
for i in range(10):
    print(i)

#!syntax python
x = 0
for i in range(1, 11):
    x += i
    print(x)

#!syntax python
for i in range(2, 10):
    print(f"------ {i}단 -----")
    for j in range(1, 9):
        print(f"{i} x {j} = {i * j})

#!syntax python
n = int(input("시작할 숫자를 입력하세요 ----> "))
m = int(input("끝낼 숫자를 입력하세요 ----> "))
for i in range(n, m + 1):
    print(i)

#!syntax python
n = int(input("시작할 숫자를 입력하세요 ----> "))
m = int(input("끝낼 숫자를 입력하세요 ----> "))
for i in range(n, m - 1,-1):
    print(i)

6.2. while 문

#!syntax python
while C:
    todo

#!syntax python
i = 0
while i < 10:
    print(i)
    i += 1

#!syntax python
n = 0
m = 124
count = 0
while n != m:
    n = int(input("숫자를 맞혀보세요 ---->"))
    count += 1
    if n > m:
        print("조금만 더 작게 해보세요.")
    if n < m:
        print("조금만 더 크게 해보세요.")
    if n == m:
        print("축하합니다! 정답입니다!")
    if count == 10:
        print("Hint : 100~130 이내")

7. 함수

8. 모듈

9. 슬라이싱

10. map

#!syntax python
map(func, *iterables)

#!syntax python
print(''.join(map(lambda x, y: x + y, "Hello", "World"))) # "HWeolrllod"가 출력됨.

#!syntax python
map_obj = map(lambda x, y: x + y, "Hello", "World")

result_list = list(map_obj)
# 또는
result_list = [*map_obj] # *을 이용한 unpack

result_tuple = tuple(map_obj)
# 또는
result_tuple = (*map_obj,) # *을 이용한 unpack

#!syntax python
input_list = list(map(int, input().split()))

11. 예외 처리

#!syntax python
try:
    # 정상 작업
except BaseException as e:
    # 예외를 처리하기 위해 수행할 작업
else:
    # 예외가 발생하지 않았을 때 수행할 작업
finally:
    # 예외 여부에 관계없이 반드시 수행할 작업

#!syntax python
class CustomException(Exception):
    def __init__(self, value):
        self.value = value

    def __str__(self):
        return self.value

try:
    raise CustomException("Error!!")
except CustomException as e:
    print(e) # "Error!!"이 출력된다.

12. 클래스

• 클래스는 여러 똑같은 것을 선언할 때 쓰인다.
• 클래스가 필요한 이유는, 덧셈 계산기 2개를 만들고, 각각의 계산기로 1+2, 2+3을 출력하려고 한다고 하자, class를 사용하지 않으면 아래처럼 쓸 수 있는데 여기에 기능을 추가하거나 수를 늘리려면 일일히 함수, 변수를 선언해야 하는 불편함이 있다.
  {{{#!syntax python

• 하지만 클래스를 사용하면 아래처럼 쓸 수 있다.
  {{{#!syntax python

• 수를 늘릴 땐 변수를 늘리면 되고, 기능 추가는 Calculater만 바꾸면 되므로 훨씬 수월해진다.(자세한 것은 아래 내용 참고하라.)
• 파이썬의 클래스는 선언할 때 class 키워드를 쓴다.
  {{{#!syntax python

• 생성자는 __init__을 사용한다. 그리고 함수를 정의할 땐 반드시 self(자신)을 매개변수로 받아야 한다.(이름은 상관없지만 주로 self를 쓴다.)
• 상속받을 때는 이렇게 쓴다.
  {{{#!syntax python

• 상속받으면 부모 클래스의 기능을 자식 클래스에서도 쓸 수 있다.
• 객체변수는 각 객체가 가진 변수로, 클래스 내의 함수에서 생성/변경하려면 self.변수명을 사용하면 된다.
• 클래스변수는 모든 객체가 공유하는 변수로, 함수 밖에서 선언한다.

13. 팁

• 문자열을 합칠 때 join을 쓰자. range 함수와 str 함수를 같이 쓰면 매우 편해지는 경우가 있다.
  {{{#!syntax python

• 슬라이스(slice) 문법은 리스트/문자열의 부분을 잘라내는 것 이외에도 다양한 활용이 가능하다.
  {{{#!syntax python

• 숫자, 문자, 튜플은 변경 불가능(immutable)하며, 리스트, 집합, 딕셔너리는 변경 가능(mutable)하다. 이때 변경 가능한 자료형은 다른 변수에 대입하여도 그 내용이 공유된다. 그 예로, 아래와 같은 코드가 있다고 하자.
  {{{#!syntax python

• 우리가 예상한대로, 튜플 b만 변경되고, a는 변경되지 않는다. 위의 코드에서 튜플(immutable)을 리스트(mutable)로 바꾸어 보자.
  {{{#!syntax python

• 출력을 보면 b만 변경했음에도 a가 변한다는 사실을 알 수 있다. 이것은 모든 변경 가능한 자료형에 적용되며, 심지어 리스트 안의 리스트 같은 것들까지도 공유가 된다. 그러니 원본을 변경하면 안 되는 경우에는 list(), set(), dict()나 copy 모듈 등을 이용해서 객체를 복제하고 작업하자. 변경 불가능한 자료형은 원본을 변경할 수 없기 때문에 해당 사항이 없다.
• 특히 list나 dict 자체를 함수에 인자로 전달받을 때 내부에서 리스트를 변형하는 연산을 하면 함수 밖에서도 list나 dict가 변형되니 주의하도록 하자.
• list.insert(0) 와 list.append()는 각각 첫 번째 자리에 값을 추가하거나, 마지막 자리에 값을 추가하는 정도의 조그만한 차이일 뿐이지만, 계산 시간이 [math(O(n))]과 [math(O(1))] 수준으로 차이가 나기 때문에 첫 번째 방법은 쓰지 않는 것이 좋다.
• 그래서 prepending에 의존하는 하는 알고리즘을 파이썬 리스트로 구현하려면, 알고리즘을 거꾸로 뒤집는 것이 좋고, 만약 알고리즘을 뒤집기 힘들다면, 파이썬 공식 라이브러리에서 제공하는 deque 같은 것을 써야 한다. 자료구조 개념에 대한 감각이 있으면 이해하기 쉽다.
• CPython같은 경우 JIT를 쓰지 않기 때문에 이런 것을 자동으로 최적화해 준다고 생각하지 말자.
• 괄호 안에 for와 if, else를 넣을 시 주의하자.
  {{{#!syntax python

• 1은 되지만 2는 되지 않으며 3은 된다. if만 넣을 경우 for 뒤에 써야 하며, 조건을 충족하지 않는 원소들은 생략된다.(즉, 1의 결과물은 [0, 2, 4, 6, 8]이다.) if와 else 모두를 넣는다면 for 앞에 넣어야 하며 조건을 충족하면 맨 앞, 아니라면 else 다음이 반환된다.
• 아래처럼 반복문을 돌 때 변수가 필요 없는 경우에는 변수 이름을 _로 한다.
  {{{#!syntax python

• 멀티프로세싱은 __main__ 블럭 안에 들어가야 한다. 네임스페이스 문제 때문이다. 들어가지 않으면 오류를 뿜는다.
  {{{#!syntax python

• 반복문을 사용할 때 유도 변수 (i, j 등)을 사용하지 않고 for value in mylist와 같이 사용할 수 있는 것은 python의 큰 장점이다. 그럼에도 불구하고 인덱스를 사용해야 하는 경우 for i in range(len(mylist))처럼 쓰거나 count 변수를 임시로 생성하지 말고 enumerate를 사용하자.
  {{{#!syntax python

• 파이썬 2와 3에서의 range는 리턴 형식이 다르다. 2에서는 리스트를 리턴하지만 3에서는 range 객체를 리턴한다. 따라서 3에서 range를 리스트로 바꾸려면 아래와 같은 방법들로 전환해야 한다. 파이썬 2에 익숙한 사람은, 파이썬 3의 range는 파이썬 2의 xrange와 동일한 역할을 한다고 생각하면 된다.
  {{{#!syntax python

• 그 외에도 파이썬 2와 3은 정수 나눗셈, print 문법, 문자열 종류, import 방식 같은 데서 차이가 많이 나는 편이다. 일부는 __future__라는 라이브러리에서 파이썬 2에서도 3과 같은 문법을 쓸 수 있도록 해 주는 기능을 제공하고 있지만, 그렇지 않은 부분들은 stack overflow 등을 참고해서 직접 만들어서 쓰는 것이 좋다. 현재 많은 오픈 소스 라이브러리들이 __future__로 도배되어 있고 가내 수공업 식으로 호환성을 땜질해 있는 것을 보면 말이다. 파이썬 2.7이 공식적으로 지원이 중단되면 시점까지 많은 라이브러리들이 파이썬 2 지원을 철회할 계획을 가지고 있으므로, 그때가 되면 이런 호환성 문제에서 숨통이 트일 것이다.
• 파이썬 암호화 라이브러리 pycrypto 설치를 시도하면 아래와 같은 에러가 발생한다. 이럴 때는 관련 도구를 추가로 설치해야 한다.[5]
  {{{error: Microsoft Visual C++ 14.0 is required. Get it with "Microsoft Visual C++ Build Tools

• Bolierplate 코드가 적고, 리스트와 셋, 해시 등의 자료구조를 간단한 기호로 표기할 수 있어 코딩 테스트 시 많이 사용되는 언어이기도 하다. Python으로 코드를 작성하면 같은 알고리즘을 C++, Java 등으로 구현했을 때보다 전체적인 코드 길이가 비약적으로 짧아진다.
• 파이썬 인터프리터라도 열어서 아무 모듈이나 임포트하거나, print 함수에 대해 dir(print)를 입력해보면 파이썬의 구조를 좀 더 잘 알게 된다. 우리가 사용했던 함수가 다르게 보일 것이다.
• 과학 계산 시 numpy를 자주 이용하는데, for문을 이용하기보다는 배열을 이용해 처리하는 vectorize 테크닉을 사용하자. 이것조차 안 된다면 numba라는 JIT 컴파일 라이브러리를 이용해서 성능을 향상시킬 수 있다.