(파이썬) 01 HELLO, PYTHON!

작성일 In , , 댓글:

Reference

  • Kaggle 홈페이지 - Kaggle
  • 1강 ‘Hello, Python’ - Python Micro-Course Home Page

개요(Intro)

Data Science에 필요한 Python의 핵심적인 부분들을 배우는 과정입니다. 본 과정은 기초적인 코딩 경험이나 지식이 있는 사람들을 대상으로 작성되었습니다. (만약 코딩에 익숙하지 않으시다면 “Python for Non-Programmers“ 해당 문서를 참고하는 것을 권장합니다)

우선, Python의 구문(syntax), 변수 할당(variable assignment), 산술 연산자(arithmetic operators)에 대해 가볍게 다루어 보겠습니다. 만약 Python에 경험이 있으시면 바로 연습문제(exercise with Kaggle Kernal)로 넘어가셔도 됩니다.




Hello, Python!

Python 은 영국의 코미디 그룹 몬티 파이선(Monty Python)에서 그 이름을 가져왔습니다. 그들에게 존경을 표하는 마음으로 우리의 첫 python 프로그램을 스팸(spam)에 관한 그들의 코미디 스케치(skit)를 만들어 볼까요?
몬티 파이선의 코미디 스케치 25화 7분 50초부터 해당 에피소드가 등장한다고 합니다 - youtube 영상

그저 재미로, 아래의 코드를 읽어보시고 어떻게 실행 될지 예상해 보세요.

spam_amout = 0
print(spam_amout)

      #스팸, 계란, 스팸, 스팸, 베이컨과 스팸 주문
      spam_amout = spam_amout + 4

      if spam_amount >0:
        print("But I don't want ANY spam!")

      viking_song = "Spam " * spam_amount
      print(viking_song)

결과는 아래와 같습니다

0
But I don't want ANY spam!
Spam Spam Spam Spam

자, 이제 하나하나 분석해보겠습니다. 이 간단한 프로그램은 파이썬 코드가 어떻게 생겼는지, 어떻게 동작하는지를 여러 중요한 측면들을 통해 보여줍니다. 위에서 부터 순서대로 살펴보겠습니다. 
spam_amount = 0

변수 선언 : spam_amount라는 변수를 만들고 할당 연산자라고하는 = 을 사용하여 0 값을 할당합니다.

잠깐! : 만약 기존에 다른 언어(Java 또는 C ++ 등)로 프로그래밍을 하셨던 분의 경우 파이썬 코드에서는 몇 가지 빠져있는 것을 느꼈을 것 입니다.

spam_amount를 할당하기 전에 “선언(declar)”할 필요가 없습니다.
우리는 파이썬에게 어떤 유형의 값인 spam_amount가 참조 할지를 말할 필요가 없습니다. 사실, 우리는 문자열(string)이나 부울(boolean)과 같은 다른 종류의 것을 참조하기 위해 spam_amount를 재할당 할 수 있습니다.


print(spam_amout)  # 0

함수 호출 : print 함수는 화면에 전달 된 값을 표시하는 파이썬 함수입니다. 함수 이름 뒤에 괄호를 넣고 그 괄호 안에 입력 (또는 인자)을 넣음으로써 함수를 호출합니다.


#스팸, 계란, 스팸, 스팸, 베이컨과 스팸 주문
spam_amout = spam_amout + 4

첫 줄은 주석(comment) 입니다.파이썬에서는 # 기호로 시작하면 주석으로 처리합니다.

다음으로 우리는 재할당(reassignment)의 예를 볼 수 있습니다. 기존 변수의 값을 재할당하는 것은 변수를 만드는 것과 똑같은 것처럼 보입니다. <- 여전히 할당 연산자 = 을 사용합니다.

이 경우 spam_amount에 지정하는 값으로 이전 값에 대한 간단한 산술 연산을 한 값을 할당합니다. 파이썬은 (0 + 4 = 4)에서 = 오른쪽에있는 표현식의 값을 왼쪽에있는 변수에 할당합니다.


if spam_amount > 0:
  print("But I don't want ANY spam!") # But I don't want ANY spam!

viking_song = "Spam Spam Spam"
print(viking_song)	#Spam Spam Spam

조건문(conditional)에 대한 설명은 나중에 자세히 다루겠지만, 코드를 전혀 짜본적 없더라도 이 문장이 어떤 것을 의미하는지는 짐작할 수 있을 것 입니다. 파이썬은 가독성과 단순성 때문에 높이 평가됩니다.

어떤 코드가 if문에 속해 있는지 구별하는 방법을 잘 보십시오. "But I don't want ANY spam!" 문자열은 spam_amount가 양수일 때만 출력되어야 합니다. 하지만 뒤에 print (viking_song)과 같은 코드는 무슨일이 있어도 실행 되어야합니다. 우리(그리고 파이썬)는 그것을 어떻게 알 수 있습니까?

if문 줄(line)의 끝에있는 콜론 (:)은 새로운 “코드 블록”이 시작되고 있음을 나타냅니다. 들여 쓰기되는 후속 행이 해당 코드 블록의 일부 입니다. 다른 언어에서는 { 중괄호 }를 사용하여 코드 블록의 시작과 끝을 표시합니다. Python의 이런 공백을 사용한 코드 블럭은 다른 언어에 익숙한 프로그래머에게는 놀라운 일일 수 있지만, 코드 블록의 들여 쓰기를 시행하지 않는 언어보다 일관되고 읽기 쉬운 코드가 될 수 있습니다.

이후의 행에서 viking_song을 다루는 줄은 여분의 4 칸으로 들여 쓰이지 않기 때문에 if의 코드 블록에 포함되지 않습니다. 나중에 함수를 정의하고 루프(loops)를 사용할 때 들여 쓰기 된 코드 블록의 예제를 보게 될 것입니다.

이 스니펫은(snippet)은 파이썬에서의 문자열(string) 형태 입니다.

"But I don't want ANY spam!"

문자열은 큰 따옴표 나 작은 따옴표로 표시 할 수 있습니다. (예제의 문자열에는 작은 따옴표가 포함되어 있으므로 파이썬이 혼동하는 것을 방지하기 위해 큰 따옴표를 사용했습니다.)


viking_song = "Spam " * spam_amount
print(viking_song)	# Spam Spam Spam Spam

*연산자는 두 개의 숫자를 곱하는데 사용되기도 하지만(3 * 3은 9로 계산됩니다), 문자열에 숫자를 곱하여 그 수만큼 반복되는 문자열을 만들 수도 있습니다. 파이썬에서 *와 + 같은 연산자는 어디에 적용되는지에 따라 이와 같이 많은 시간 절약 트릭을 제공합니다. (참고: operator overloading)



파이썬에서의 수와 산술(Numbers and arithmetic in Python)

위 예제를 통해 우리는 숫자 값을 가지는 변수를 이미 보았습니다.

spam_amout = 0

변수형(type)을 “Number” 라고 표현하기보다 좀 더 전문적인 표현을 원한다면 우리는 파이썬에게 spam_amout 의 type을 물어볼 수 있습니다.

type(spam_amout)	# int

변수가 ìnt 형 (short for integer) 임을 알 수 있습니다. 파이썬에는 이 외에도 다른 형태의 숫자형이 있습니다

type(19.95)	# float

float형은 소수점 이하의 숫자를 나타냅니다 - 가중치(weight)나 비율(proportion)을 나타낼 때 유용합니다.

type() 함수는 위에서 다뤘던 print() 함수 이후 두번째로 만나는 내장 함수이며 기억해두시면 좋습니다. 이 함수를 통해 파이썬에게 “이 함수의 형태가 무엇인지?”를 묻고 답을 얻을 수 있습니다.


숫자(number)를 다룬다면 빠질 수 없는게 산술(arithmetic)입니다. 우린 이미 + 더하기 연산과, * 곱하기 연산을 위에서 살펴 보았습니다(sort 함수). 파이썬에는 계산기에서 볼 수 있는 기본적인 연산을 지원합니다.

Operator Name Description
a + b Addition Sum of a and b
a - b Subtraction Difference of a and b
a * b Multiplication Product of a and b
a / b True division Quotient of a and b
a // b Floor division Quotient of a and b, removing fractional parts
a % b Modulus Integer remainder after division of a by b
a ** b Exponentiation a raised to the power of b
-a Negation The negative of a

하나의 흥미로운 사실은 계산기에는 나누기 버튼이 하나만 있는 반면 파이썬에는 두 가지 종류로 구분되어 있습니다. “True division”이 우리에게 익숙한 기본적인 나눗셈 연산을 수행합니다.

print(5 / 2)	# 2.5
print(6 / 2)	# 3.0

결과는 항상 float 형으로 반환됩니다.


// 연산은 나눗셈 된 값을 반올림 한 정수값을 결과로 반환합니다.

print(5 // 2)	# 2
print(6 // 2)	# 3

위 연산이 유용하게 쓰일만한 상황이 떠오르시나요? 곧 예제를 통해 살펴보도록 하겠습니다.



연산 순서(Order of operations)

초등학교에서 다들 산술 연산의 연산 순서 대해 배우셨을겁니다. 외국에서는 PEMDAS - Parentheses, Exponents, Multiplication/Division, Addition/Subtraction 로 외우나 봅니다 괄호 ->지수 -> 곱셈 /나눗셈 -> 덧셈 /뺄셈 순서로 계산하면 된다고 기억하실겁니다.

파이썬에서도 비슷한 규칙으로 계산을 합니다. 그리고 매우 직관적입니다.

8 - 3 + 2 	# 7
-3 + 4 * 2	# 5

기본적인 연산만으로는 우리가 원하는 결과를 얻지 못할 경우도 생깁니다.

hat_height_cm = 25
my_height_cm = 190
# How tall am I, in meters, when wearing my hat?
total_height_meters = hat_height_cm + my_height_cm / 100
print("Height in meters =", total_height_meters, "?")	# Height in meters = 26.9 ?

이 경우 괄호(parentheses)를 사용하면 되겠습니다. 괄호를 사용하면 하위 표현식(sub-expression)을 먼저 계산할 수 있도록 연산의 순서를 조절할 수 있습니다.

total_height_meters = (hat_height_cm + my_height_cm) / 100
print("Height in meters =", total_height_meters) # Height in meters = 2.15

연산 관련 내장함수(Builtin functions for working with numbers)

min과 max 는 각각 최소값과 최대값을 반환합니다.

print(min(1, 2, 3))	# 1
print(max(1, 2, 3))	# 3

abs는 절대값을 반환합니다.

print(abs(32))	# 32
print(abs(-32))	# 32

int와 float를 사용해서 각자의 형태(type)로 변환이 가능합니다.

print(float(10))	# 10.0
print(int(3.33))	# 3
# 심지어 문자열(string)에서도 호출 가능하다!
print(int('807') + 1)	# 808




연습문제(Your Turn)

학습한 내용을 연습해 보세요. first Python programming exercise