Python - 제어문과 함수

2023-07-07

 

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2023.07.06 - [LG 헬로비전 DX DATA SCHOOL/Python] - Python 기초

Python 기초

Python 

 

오늘 알아볼 파이썬 내용으로는 제어문과 함수가 있습니다.

 

긴말 필요없이 바로 알아보겠습니다!

 

1. 제어문

• 프로그램은 왼쪽에서 오른쪽으로 위에서 아래로 수행되는데 이 흐름을 변경하고자 하는 명령어
• 파이썬은 if, for, while, break, continue, return 을 제공

if : 분기문(branch)

 

while : 반복

 

for : 순서열을 순회

 

break : 반복문 종료

 

continue : 다음 반복으로 넘어가는 역할

 

return : 현재 함수의 수행을 종료하고 호출하는 함수로 되돌아가는 역할 - 데이터를 가지고 갈 수 있음.

 

 

1.1)표현식

 

• 연산식 : = 가 있는 경우가 하나의 연산식(나머지 연산자는 중첩해서 사용해도 하나의 표현식으로 간주)

ex) 3 + 4 -> 연산식이라고 할 수는 있는데, 표현식은 아님

ex) a = b = 10 이면 두번에 걸친 연산식

• 리턴이 있는 함수 호출 : 리턴이 없는 함수 호출은 표현식으로 간주하지 않는데 그 이유는 판단을 할 수 없기 때문이다.
• 파이썬은 제어문이 하나의 블럭을 생성 -> 제어문 안에서 만든 데이터는 외부에서 사용이 불가

1.2) If (조건 분기)

 

문법 :

if bool 데이터 :

          bool 데이터가 True 인 경우 수행할 문장

 

elif bool 데이터 :

          앞의 데이터가 False 이고 현재 데이터가 True 인 경우 수행할 문장

 

...

 

else :

          앞의 모든 데이터가 False 인 경우 수행할 문장

 

• elif 와 else 는 if 없이는 사용이 안됨.
• elif는 0번 이상 사용 가능, else는 생략 or 1번 사용 가능.
• elif를 작성할 때 주의할 점은 수행되지 않는 조건을 만들지 않도록 해야한다.
• else는 처리보다는 예외적인 상황을 처리하는 용도로 사용하는 것을 권장.

 

예제 : 

#하나의 점수를 입력받아서 60점 이상이면 합격 아니면 불합격띠
#무조건 프로그램 종료라는 문구를 출력

score = int(input("점수를 입력하세요: "))
#실제 프로그램이라면 잘못된 입력을 할 수 있으므로 예외처리를 해주는 것이 좋다.

#print(type(score))
if type(score) == int :
    if score >= 60 :
        print("합격입니다")
    elif score < 60 :
        print("불합격입니다..")

else :
    print("정수를 입력해주세요")

점수를 입력하세요: 40
불합격입니다..

 

# 학점 예제 입니다

"""
0~ 100 사이의 점수를 입력받아
90 ~ 100 사이면 A
80 ~ 90 사이면 B
70 ~ 80 사이면 C
60 ~ 70 사이면 D
0 ~ 59 F
다음의 점수를 반환하시오
"""


score = int(input("점수를 입력해주세요"))

if 90 <= score <=100 :
    print("A")
elif 80 <= score < 90 :
    print("B")
elif 70 <= score < 80 :
    print("C")
elif 60 <= score < 70 :
    print("D")
elif 0 <= score < 60 :
    print("F")
else :
    print("점수를 다시 입력하세요")

항상 숫자 데이터를 처리할 때에는, 숫자의 범위에 대한 제한을 항상 생각해둬야 합니다.

저는 0~ 100 사이의 점수만 처리할 수 있도록 코드를 짜주었습니다.

그 외의 상황은 else를 통해서 처리할 수 있게 해주었어요

 

# 혹시라도 점수를 입력시, 실수를 넣으면 어떻게 될까요?

 

해당 코드는 int(input()) 형태로입니다. 

input() 함수는 입력값을 문자열로 형 변환을 해주는데, int 함수는 문자열 내 실수는 형변환이 안됩니다.

따라서 실수를 넣고 싶으시다면!

 

int(float(input("점수를 입력하세요~ :")로 작성하시면 됩니다.

 

1.3) Falsy

• 파이썬에서는 0이 아닌 숫자나 데이터가 없는 데이터의 모임도 False로 간주, None, 
• Falsy 가 아니면 전부 True로 간주

 

1.4) Switch 흉내내기

• switch 는 if 보다 조건에 따른 접근이 매우 빠르다.
• 파이썬에서는 switch가 없지만, dict을 이용해 구현할 수 있다.

"""
0이면 일요일
1이면 월요일
2이면 화요일
3이면 수요일
4이면 목요일
5이면 금요일
6이면 토요일
"""
switcher = {
    0:'Sunday',
    1:'Monday',
    2:'Tuesday',
    3:'Wednesday',
    4:'Thursday',
    5:'Friday',
    6:'Saturday'
}

print(switcher.get(3, 'Unknown Week'))
print(type(switcher))

결과 : 

PycharmProjects\pythonProject0706\0707.py 

Wednesday

<class 'dict'>

 

dict 형태의 데이터로 switch와 같은 효과를 볼 수 있다.

 

추가로 dict.get()을 사용하면, 0~6이 아닌 값을 넣었을 때, default 값으로 처리할 수 있기 때문입니다!

 

1.5) if를 이용한 값 대입 - list 사용할 때 중요

• x 값에 따라 y의 true나 fasle 를 설정하고자 하는 경우

x = 10

y 

if x >= 10 :

    y = True

else :

    y = False

 

• 위 코드를 if 를 이용해서 축약이 가능

x = 10

y = False if x < 10 else  True       # Y는 기본적으로 False를 갖고, x 값의 조건에 따라 True를 가진다.

 

어때요 참 간단해졌죠?

 

1.6) While

• 반복을 위한 제어문

while bool 데이터 :

 

            bool 데이터가 True인 경우 수행할 문장

 

• python에서는 while과 else를 매핑하는 것이 가능

while bool 데이터 :

 

            bool 데이터가 True인 경우 수행할 문장

 

else :

 

            while이 break를 만나지 않고 정상 종료된 경우 수행할 문장

 

코드 예시

idx = 0
jdx = 0
while idx < 10 :
    print(idx)
    idx += 1
    jdx += idx #조건문 까지의 합
    if idx == 5 :
        break
else :
    print(jdx , "수행완료") #break로 while이 종료되었거나 예외가 발생하면, else 조건문이 발동하지 않음

 

• 무한반복

while True :

          반복할 내용

 

1.7) For

 

for 임수변수 in 순서열 :

            순서열의 데이터를 하나씩 임시변수에 대입하고 수행할 문장

• 순서열은 __iter__가 구현된 인스턴스
• 순서열 : bytes, str, list, tuple, set, dict
• dict는 key값이 하나씩 대입되고 나머지는 데이터가 하나씩 대입된다.
• 숫자열을 만들 수 있는 함수 : range()

range(숫자) : 0부터 숫자 전까지 1씩 증가한 숫자열

range(숫자1, 숫자2) : 숫자1 시작, 숫자2 - 종료

range(시작숫자, 종료숫자, 간격)

 

 

string = "Hello"
ar = [10, 20] #list
row = (100, 200) #tuple
s = {1000, 2000} #dict
dic = {"key1" :"value1", "key2":"value2"}

for ch in string :
print(ch)

for k,v in dic.items():
print(k)
print(v)

 

for와 range를 이용해 크롤링에 활용할 수 있다.

 

저는 동아일보를 크롤링 한다는 가정으로 진행해보겠습니다.

 

동아일보는 1페이지는 p=1, 2페이지는 p=16, .. 이렇게 15 단위로 변합니다.

 

이를 이용하면 15씩 더하는 for 문을 작용하면 각 페이지의 url을 구할 수 있습니다.

 

for 도 else와 같이 사용 가능 : whlile ~ else 와 동일하게 동작

#크롤링 시작전 기본 연습

url = "https://www.donga.com/news/search?p="

for i in range(0, 3) :
    p = url + str((i*15)+1)
    print(p)

#해당 페이지에 대한 url 주소를 얻어 크롤링에 활용이 가능하다.

 

 

1.8) 기타

• 제어문은 중첩해서 사용 가능
• break : 반복문 종료
• continue : 다음 반복으로 이동

파이썬에서의 제어문 문법은 이 정도가 될겁니다!

---

이제 부터는 파이썬의 함수에 대해서 알아보겠습니다!

 

 

2. Function

 

함수는 우리가 파이썬을 사용하면서 정말 빼먹을 수 없는 중요한 물건이죠!

함수는 어떤 것들이 있는지 알아보겠습니다.

 

 

2.1) 개요

• 별도의 메모리 공간을 할당받아서 독립적으로 수행되는 코드의 집합
• 목적은 코드의 모듈화(분할)와 동일한 코드의 중복을 제거

 

2.2) 종류

• Built-In Function(Maker Function) : 파이썬이 제공하는 함수
• User Define Function : 개발자가 필요에 의해서 만든 함수
• 3rd Party Function : 다른 개발자가 만들어서 제공하는 함수 - 되도록이면 파이썬 중앙 저장소에서 제공하는 것만 이용

 

2.3) 파이썬에서는 함수도 데이터이다.

• 사용자 정의 명칭 < - > 변수(파이썬은 함수를 변수로 지정이 가능)

 

2.4)Buit-In-Function

• 코드에서 확인 : dir(__builtins__))
• 문서에서도 확인 가능 : https://docs.python.org/ko/3/library/functions.html

Built-in Functions

• 버전마다 다르니 꼭 확인이 필요(switch가 새로 생성된다는 말이 있음.)

 

2.5) User Define Function

 

2.5.1) 함수 선언(정의)

 

def 함수이름(매개변수 나열) :

             함수 내용

             return 데이터

 

• 함수 이름은 사용자 정의 명칭을 사용
• 매개변수는 없을 수도 있습니다.
• return 생략 가능

 

2.5.2) 함수 호출(call, 실행)

 

함수이름(매개변수에 대입할 데이터 나열)

def display(str) :
for i in range(3) :
    print(str)

#함수 이름은 함수를 저장한 곳의 참조
print(display)

 

2.5.3) 함수를 호출한 곳으로 돌아가기 : return

 

• 함수 내에서 return을 만나면, 함수를 호출한 곳으로 돌아갑니다
• 돌아갈 때 데이터를 1개 가지고 갈 수 있다
• return 데이터 를 이용하면 데이터를 가지고 돌아간다.
• 함수를 호출한 곳에 return 되는 데이터가 남겨지는 것과 같습니다.
• 파이썬은 ,를 이용해서 데이터를 나열하면 tuple로 간주

10, 20 -> (10, 20) 이 됨.

• 이전의 파이썬 문법에서 함수의 헤더에 리턴되는 자료형을 적지 않았지만 최근에는 가독성 문제 때문에 헤더 부분에 리턴되는 데이터의 타입을 기재하는 경우가 많다.
• return 되는 데이터가 없을 때는 None으로 기재합니다.

def display() -> 리턴되는 데이터 타입:

    for i in range(3) :

        print("Hello Python")

def display(str) :
for i in range(3) :
    print(str)
    return str*3
#함수 이름은 함수를 저장한 곳의 참조
print(display)

a = display("python")
print(a)

출력 결과 :

python
python
python
pythonpythonpython

 

• return 되는 데이터가 있으면 그 결과를 가지고 다른 작업을 수행할 수 있습니다.
• return이 없으면 일반적으로 매개변수로 대입된 데이터를 수정.

 

함수의 return값을 tuple로 받기

def intOpWithInt(a, b) :
    return a+b, a-b

#튜플 전체를 하나의 변수로 받기
t = intOpWithInt(100, 200)
print(t)

#튜플을 분해해서 각 변수로 받기
add, sub = intOpWithInt(123451342, 12312523)

- 전처리 할 때는 return을 하자!

 

 

2.5.4) argument(매개변수, 인수, 인자, parameter)

• 함수를 호출할 때 함수에게 넘겨주는 데이터
• 없을 수도 있고 여러 개 일 수 도 있다.
• 함수를 호출할 때 매개변수가 있는 함수의 경우 매개변수를 전달하지 않으면 에러가 발생
• 최근에는 매개변수의 자료형을 명시하는 것을 권장합니다.

매개변수 이름 다음에 : 자료형 기재 가능

 

UML(모델을 만드는 표준언어)에 맞추어 쓰자!

#정수 2개를 받아 합 결과를 정수로 리턴하는 함수

def add(a, b : int) -> int :
    return a+b

print(add(10, 1111))

 

• call by value & call by reference(매개 변수 전달 방법)
• scala data 는 값이 전달되는 형태이고, vector data(collection, container)는 참조가 전달되는 형태로 동작
• 함수 호출시 scala data를 넘겨주면 함수 내부에서 데이터를 변경해도 외부의 데이터는 변경되지 않는다.
• vector data를 넘겨주면 함수 내부에서 함수 외부의 데이터를 수정할 수 있다.

관련 코드 :

def callByValue(a : int) -> None :
    a = 20 
    print(a)
x = 30
#x의 값을 바꾸지 못함 (함수 내부에서는 x의 복사본의 값을 바꿨기 때문에, 원래의 x값은 그대로임)
callByValue(x)
#복사본을 빌려준 것.
print(x)

def callByReference(li : list) -> None :
    li[0] = 20
    print(li)
#li와 l이 똑같아지면서, l의 0번째를 20으로 바꿈

l = [100, 200, 300]
callByReference(l)
print(l)
#소프트웨어 비용에서는 callbyreference 가 가산점이 있음. -> 원본을 빌려주는 것

• pure function(순수 함수)

: 함수 내부에서 함수 외부의 데이터를 변경하지 않고 매개변수가 동일하면 항상 동일한 결과를 리턴하는 함수

 

• 매개변수의 기본값을 설정하는 것이 가능

매개변수이름 = 값 형태를 작성하면, 매개변수의 값을 생략하면 기본값이 설정됩니다.

기본값이 설정된 매개변수는 호출할 때 생략할 수 있다.

 

• 함수를 호출할 때 매개변수 이름과 값을 같이 전달할 수 있습니다.
• 파이썬은 함수를 호출할 때 매개변수이름과 함께 데이터를 전달할 수 있다.
• 매개변수의 unpacking : 매개 변수가 여러 개 일때, list나 tuple 또는 set으로 한꺼번에 전달이 가능합니다. list 나 tuple 그리고 set 을 분할해서 매개변수에 대입한다. 매개변수로 대입할 때 앞에 *을 붙여서 전달.
• dict을 전달하면 key 가 순서대로 대입되니, value를 호출하고자 한다면 **을 붙여서 전달하면 된다.

예시 코드

def collect(a,b) :
    print(a)
    print(b)

collect(*[100, 200]) #list를 분할해서 a에 100, b에 200이 대입된다.
collect(*{"key1" : 100 , "key2" : 150 }) #dict는 *을 사용하면 key를 전달
collect(**{"a" : 100 , "b" : 150 }) #dict는 **을 사용하면 value를 전달
#이 때 key 이름과 함수의 매개변수 이름이 동일해야함.

 

2.5.5) 가변 매개변수 : 매개변수의 개수를 정하지 않고 사용하는 매개변수

• 매개변수를 만들 때는 *을 이용해서 이름을 설정한다. -> 개수에 상관없이 대입이 가능함.
• 함수 내부에선 매개변수들을 모아서 하나의 튜플을 만들어 낸다.
• 매개변수를 만들 때 **을 추가하면 dict로 받아들임.
• 가변 매개변수 앞에 있는 매개변수를 대입할 때 매개변수 이름과 함께 대입하면 에러!
• 가변 매개변수 뒤에 있는 매개변수를 대입할 때는 반드시 매개변수 이름과 함께 대입해야 함.

# 가변 매개 변수 코드 예시

#가변 매개변수 사용
#함수 내부에서는 튜플
def merge(*a) :
new_list = []
for element in a :
new_list.append(element)
return new_list

b = merge(1, 6, 8, 10)
print(b)
#[1, 6, 8 ,10]

• 함수를 호출 때 존재하지 않는 매개변수 이름을 이용해서 대입하면 dict로 받을 수 있다. 
• 이 경우 dict는 가장 마지막 매개변수로 만들어야 한다.

def merge(name, **param) :
for k in param :
    print(k, param[k])

merge(name="adam", job = "singer", gender ="남자")

 

 

2.5.6) recursion(recursive call, 재귀 함수)

• 함수가 자기 자신을 다시 호출하는 것
• 함수의 수행이 종료되기 전에 자기 자신을 다시 호출하기 때문에 메모리 사용량도 늘어나고 속도도 느리지만 가독성이 우수

#피보나치 수열을 재귀로 구하는 함수
#1, 1, 2, 3, 5, 8
def fibonacci (n: int) -> int :
    if n <= 2:
        return 1
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
print(fibonacci(100))
#재귀를 사용하면 쉬워보이나, 메모리 사용이 과다하여 속도가 굉장히 느리다.

굉장히 느려서 결과가 안나오지만,

밑의 functools를 import 해주면 계산이 훨~ 씬 빨라진다.

import functools
@functools.lru_cache() #재귀를 쓸려면 이를 꼭 import 해주세용                                                                                          #메모이제이션 : 함수의 호출 결과를 저장해 두 후 재사용하는 것

 

 

2.5.7) pass

 

• 함수나 클래스의 내용을 나중에 작성하기 위해서 비워두는 것

def temp() :

              pass       #tdd 라고 함 (Agile)

                             #추후 추가 혹은 수정을 하기 위해 tdd를 만들어서 pass 를 통해 error가 안나게 해놓은 것

 

(우아한 형제들은 무조건 tdd를 할 줄 알아야 함. + kotlin)

 

 

2.5.8) 함수의 매개변수에 설명을 추가하는 것이 가능

 

def 함수이름(매개변수이름 : '문자열'자료형) -> 리턴 타입 :

 

->

def pan(score : 'int >0 and <= 100' = 0) -> None   '   '안 내용은 주석임.

 

 

2.5.9) 함수의 도움말 만들기

 

• help를 했을 때 출력되는 문자열 만들기
• 함수를 만들고 난 후 함수.__doc__ 속성에 문자열을 대입해서 만들 수 있고 함수를 만들 때 가장 상단에 문자열을 추가하면 help를 했을 때 출력이 된다.

 

2.5.10) 파이썬에 함수는 일급 객체

 

일급객체 :

• 자료형이어야 한다
• 동적으로 생성이 가능해야 한다.
• 변수에 대입이 가능해야 한다.
• 함수의 매개변수로 사용이 가능해야 한다
• 함수에서 리턴할 수 있어야 한다

 

함수를 변수에 대입 :

• 함수를 다른 변수에 대입해서 호출하는 이유는 다형성 때문이다.
• 다형성(polymorphism) : 동일한 메시지에 대하여 다르게 반응하는 성질이라고 하는데 동일한 코드가 상황에 따라 다른 함수 또는 메서드를 호출하는 것

 

High Order Function(고위 함수)

• 함수를 매개변수로 받거나 함수를 리턴하는 함수

#함수가 함수를 내부에 만들어서 리턴하면 고위 함수라고 한다.
def outer() :
    def inner() :
        print("내부 함수")
return inner
#함수를 호출해서 그 결과를 변수에 대입하고, 그 변수를 통해서 함수를 호출한다

a = outer()
a()

 

lamda(람다)

• 이름이 없는 한 줄 짜리 함수
• 람다 함수 안에서는 변수를 생성할 수 없고 할당문이나 while, try 등도 사용할 수 없음

-> lamda 매개변수 나열 : 리턴할 내용을 작성

lamda x,y : x + y

주로 함수형 프로그래밍에서 함수의 매개변수로 이용 (호출 할 때 만들어지고 소멸 됨)

 

ex) KTX 어플로 표를 예매한다고 할 때, 미리 함수를 만드는 것은 손해이므로 이럴 때 주로 사용한다.

 

 

 

 

매번 느끼지만,, 이번 23년 여름 정말 덥습니다.. 모두 건강 조심하시고 힘들더라도 화이팅!