[정보처리기사] 파이썬(Python)

2023-04-03

파이썬 기본구조

파이썬은 사용자 정의 함수, 클래스가 먼저 정의되고, 그다음에 실행 코드가 나온다.

자료형

자료형(Data Type)의 개념
- 자료형은 프로그래밍 언어에서 실수, 정수 자료형과 같은 여러 종류의 데이터를 식별하는 형태이다.
자료형 유형
- 기본 자료형(Primitive Data Type) : 직접 자료를 표현하는 자료형
  - 숫자형(Number) : 숫자를 저장하고자 할 때 사용하는 자료형, 정수형(int), 실수형(float)
  - 논리형(Logical; Boolean) : 변수의 참, 거짓을 나타낼 때 사용하는 자료형, True(참), False(거짓)
- 컬렉션 자료형(Collection Data Type) : 다수의 데이터를 효과적으로 처리할 수 있는 자료형
  - 시퀀스 자료형 : 문자열형(String), 리스트형(List), 튜플형(tuple)
  - 비시퀀스 자료형 : 세트형(Set), 딕셔너리형(Dictionary)

시퀀스 자료형 종류

시퀀스 자료형은 순서가 존재하는 자료형으로 순서가 중요하다.

문자열형(String)
- 문자열형은 문자를 한 개 또는 여러 개 저장하고자 할 때 사용하는 자료구조이다.
리스트형(List)
- 리스트는 크기가 가변적으로 변하는 선형리스트의 성질을 가지고 있는 자료형이다.
튜플형(Tuple)
- 튜플형은 초기에 선언된 값에서 값을 생성, 삭제, 수정이 불가능한 형태의 자료형이다.
- 선언 : 튜플명 = (요소1, 요소2, …)

시퀀스 자료형 요소 접근 방법

인덱싱(Indexing)
- 시퀀스 자료형은 여러 값으로 이루어져 있는데 인덱스를 이용해서 중간값에 접근할 수 있다.
- 문자열 앞에서부터 시작하면 인덱스는 0부터 시작하고, 뒤에서부터 시작하면 -1 부터 시작한다.

슬라이싱(Slicing)

슬라이싱은 시퀀스 자료형에서 여러 개의 데이터에 동시에 접근하는 기법이다.
시퀀스변수명[시작 : 종료 : 스텝]
- 시작을 생략할 경우 처음부터 슬라이싱
- 종료 인덱스에 있는 인덱스 전까지만 슬라이싱, 종료를 생략할 경우 마지막까지 슬라이싱
- 스텝 : 몇 개씩 끊어서 슬라이싱을 할지 결정하는 값, 생략할 경우 1이 기본값

문자열 인덱싱 예제

print("soojebi"[3])
print("soojebi"[-7])
str = "soojebi"
print(str[1]) 

출력
j
s
o

문자열 슬라이싱 예제

print("soojebi"[1:])  # 시작 위치만 지정하면 oojebi가 출력
print("soojebi"[2:4]) # 2번째부터 시작해서 3번째(4-1번째)까지 출력하며, step은 생략되므로 1이 되어 oj가 출력
print("saojebi"[:3])  # 시작 인덱스는 생략되어 있고, 종료 인덱스만 명시된 형태로 2번째(3-1)까지 출력

출력
oojebi
oj
sao

리스트 슬라이싱 예제

a = [4, 2, 7, 3, 5]
print(a[0 : 4 : 2]) # 0번지부터 4번지 바로 전 인덱스인 3번지 인덱스까지 2개씩 끊어서 슬라이싱

출력
[4, 7]

튜플 슬라이싱 예제

t = ('s', 'j', 'b')
print(t[1:])

출력
(‘j’, ‘b’)

비시퀀스 자료형 구조

비시퀀스 자료형은 순서가 존재하지 않는 자료형으로 순서가 중요하지 않다.

세트형
- 세트형은 중복된 원소를 허용하지 않는 집합의 성질을 가지고 있는 자료형이다.
- set라는 키워드로 세트형을 초기화하거나 {,}를 이용하여 세트형을 선언한다.
- 선언 : 세트명 = set([요소1, 요소2, ···]), 세트명 = {요소1, 요소2, ···}
딕셔너리형
- 딕셔너리형은 키와 값으로 구성된 객쳬를 저장하는 구조로 되어 있는 자료형이다.
- 선언 : 딕셔너리명 = {키1:값1, 키2:값2, ···} {, } 안에 콜론(:)을 이용하여 키와 값을 구분한다.
  - 딕셔너리형 요소 변경 : 딕셔너리명[키] = 값 기존 변수에 키와 값을 추가한다. 기존 변수에 해당 키에 해당하는 값이 있었으면 값을 변경한다.
  - 딕셔너리형 요소 삭제 : del 딕셔너리명[키] 기존 변수에서 해당 키와 키에 해당하는 값을 삭제한다.
- 세트형 예제
```
1
2
3
4
5
6
7
8
9
s = {1, 5, 7}
S.add(3)
print(s)
S.add(5)
print(s)
s.update([1, 2, 3, 4])
print(s)
S.remove(1)
print(s) 
```
- 출력
  {1, 3, 5, 7}
  {1, 3, 5, 7}
  {1, 2, 3, 4, 5, 7}
  {2, 3, 4, 5, 7}
- 딕서너리형 예제
```
1
2
3
4
5
6
7
8
d = {'A':5, 'C':4}
print(d)
d['K'] = 7
print(d)
del d['C']
print(d)
d['K'] = 6
print(d)
```
- 출력
  {‘A’: 5, ‘C’: 4}
  {‘A’: 5, ‘C’: 4, ‘K’: 7}
  {‘A’: 5, ‘K’: 7}
  {‘A’: 5, ‘K’: 6}

자료형 함수

1) type 함수 : 자료형을 확인하는 함수
- 정수형(Integer) : <class 'int'>
- 실수형(Roating Point) : <class 'float'>
- 논리형(Logical) : <class 'bool'>
- 문자열형(String) : <class 'str'>
- 리스트형(List) : <class 'list'>
- 튜플형(Tuple) : <class 'tuple'>
- 딕셔너리형(Dictionary) : <class 'dict'>
- 세트형(Set) : <class 'set'>
2) len 함수 : 컬렉션 자료형의 크기를 계산하는 함수

type 함수 자료형 예제

print(type(31))
print(type(2.7))
print(type(True))
print(type('Soojebi'))
print(type([1, 2, 3])) # [1, 2, 3]은 리스트형
print(type((1, 2, 3))) # (1, 2, 3)은 튜플형
print(type({1, 2, 3})) # {1, 2, 3}은 세트형
print(type({'s':1, 'j':2, 'b':3})) 
# 출력
# <class 'int'>
# <class 'float'>
# <class 'bool'>
# <class 'str'>
# <class 'list'>
# <class 'tuple'>
# <class 'set'>
# <class 'dict'>

세트형 메서드

add(값) : 값을 1개 추가하는 메서드
update([값1, 값2, ···]) : 여러 개의 값을 한꺼번에 추가하는 메서드
remove(값) : 특정 값을 제거하는 메서드

문자열 관련 함수

upper() : 문자열을 대문자로 변환하는 함수
lower() : 문자열을 소문자로 변환하는 함수
isalnum() : 문자열이 알파벳 또는 숫자로만 구성되어 있으면 True, 아니면 False를 리턴하는 함수
isalpha() : 문자열이 알파벳으로만 구성되어 있으면 True, 아니면 False를 리턴하는 함수
isdecimal() : 문자열이 정수이면 True, 아니면 False를 리턴하는 함수
isdigit() : 문자열이 숫자이면 True, 아니면 False를 리턴하는 함수
isspace() : 문자열이 공백으로만 구성되어 있으면 True, 아니면 False를 리턴하는 함수
split() : 문자열을 매개변수로 전달된 문자(구분자)로 나누어 리스트로 변환하는 함수

리스트형 메서드

append(x) : 리스트 마지막 요소 뒤에 값 x를 추가하는 메서드
clear() : 리스트의 모든 항목을 삭제하는 메서드
copy() : 리스트를 복사하는 메서드
count(x) : 리스트에서 x 항목의 개수를 알려주는 메서드
extend(i) : 리스트 마지막에 컬렉션 자료형 i를 추가하는 메서드
index(x) : 값 x와 같은 값을 가지고 있는 인덱스 번호를 알려주는 메서드
insert(i, x) : 리스트의 i 번지 위치에 값 ×를 삽입하는 메서드
pop() : 마지막 항목을 삭제하고 값을 꺼내오는 메서드
remove(x) : 리스트에서 해당하는 값 x를 제거하는 메서드, 해당하는 값이 여러 개 있을 경우 가장 앞에 있는 값을 제거
reverse() : 리스트의 위치를 전부 역순으로 바꿔주는 메서드
sort() : 리스트의 항목들을 정렬하는 메서드

리스트형 메서드 예제1

a = [20, 10, 30]
print(a)
a.extend (a)
print(a)
a.pop()
print(a)
a.reverse()
print(a) 

출력
[20, 10, 30]
[20, 10, 30, 20, 10, 30]
[20, 10, 30, 20, 10]
[10, 20 30, 10 ,20]

리스트형 메서드 예제2

l = [3, 5, 7]
l.append(3)
print(l)
l.insert(2, 4)
print(l)
l.remove(3)
print(l)

출력
[3, 5, 7, 3]
[3, 5, 4, 7, 3]
[5, 4, 7, 3]

2차원 리스트 예제

a = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]
print(a)                              # 2차원 리스트 a를 출력
print(a[0])                           # a[0]은 [1, 2], a[1]은 [3, 4], a[2]는 [5, 6]을 가리킴
print (a[1] [0])
b = [[1, 2, 3], [4, 5], [6, 7, 8, 9]] # a[1][0] 값인 3을 출력
print(b[0])                           # b[0]인 [1, 2, 3]을 출력

출력
[[1, 2], [3, 4], [5, 6]]
[[1, 2]]
3
[1, 2, 3]

입출력

표준 출력 함수(print)
- print 함수를 쓰면 함수가 종료된 후에 기본으로 개행(줄바꿈) 된다.
- print(문자열) : 출력 후에 개행, print(문자열, end='') : 출력 후에 개행을 하지 않음
  - 변수 출력
  - print(변수명) : 매개변수에 출력하고자 하는 변수명만 넣어주면 된다.
표준 입력 함수(input)
- input 함수는 문자열 또는 숫자를 입력받을 수 있는 파이썬 표준 입력 함수이다.
- 파이썬에서는 정수형과 실수형과 같은 슷자를 입력받을 때는 문자열로 저장한 후에 eval 함수를 써서 숫자로 변환해 주어야 한다.
  - 문자열 입력 : 변수명 = input()
  - 숫자 입력 변수명 : 변수명 = input() 변수명 = eval(변수명)
- eval 매개변수를 숫자로 변환할 수 없는 형태의 문자열일 경우 에러가 발생한다.

연산자

연산자(0perator) 개념
- 프로그램 실행을 위해 연산을 표현하는 기호이다.

연산자 종류

1) Swap 연산자 : 두 변수의 값을 교환하는 연산자, 콤마를 기준으로 두 값을 교환한다.

예제

a, b = 10, 20
print (a)
print(b)
a, b = b, a # a에 있는 값과 b에 있는 값을 교환
print (a)
print(b) 

출력
10
20
20
10
2) 산술 연산자 : 두 수의 수치 계산을 위한 연산자, 사칙 연산（+, -, *, /, //), 지수 연산(**), 나머지 연산(%)이 있다.

C언어, 자바에서 //는 주석(실제 실행되지 않는 코드)이지만, 파이썬에서는 몫을 계산하는 연산자이다.

print(3 / 2)
print(3 // 2) # 3/2한 결과에서 몫인 1을 출력
print(3 ** 2) # 3의 제곱인 9를 출력
print(3 % 2)  # 3을 2로 나머지 연산한 1을 출력 

출력
1.5
1
9
1
3) 비교 연산자 : C는 참일 때 1, 거짓일 때 0, 자바는 true/false, 파이썬은 True/False로 앞글자가 대문자이다.
4) 대입 연산자 : 파이썬에는 추가적으로 **=와 //= 연산자를 제공한다.
- **= : 왼쪽의 변수 값을 오른쪽 수의 제곱한 후 왼쪽 변수에 재할당
- //= : 왼쪽의 변수 값을 오른쪽 수의 나눈후 내림한 값을 왼쪽 변수에 재할당

예제

a, b = 3, 2
a *= b      # a 값 3과 b 값 2를 곱하고 그 결과인 6을 a에 대입
print(a)
a **= b     # a 값 6과 b 값 2를 거듭제곱하고 그 결과인 36을 a에 대입
print(a)
a /= b      # a 값 36을 b 값 2로 나누고 그 결과인 18을 a에 대입
print(a)
a //= b     # a 값 18.0을 b 값 2로 나누고 그 몫인 9.0을 a에 대입
print(a)
a %= b      # a 값 9.0과 b 값 2를 나머지 연산하고 그 결과인 1.0을 a에 대입
print(a)

출력
6
36
18
9
1.0

조건문 - if문

반복분

while 문 : 조건문이 참일 경우 명령문을 반복하여 수행한다.
- 조건문 뒤에는 반드시 콜론:을 붙인다.
for 문 : in 연산자 뒤에 range 함수를 사용하여 반복의 범위를 지정하거나 리스트 개수만큼 반복을 수행한다.
- 일반 for 문 : range 범위를 지정하는 함수, for 변수 in range（시작, 종료, 스텝）: 명령문
- 시작을 생략하면 0, 스텝 값을 생략하면 1이 자동으로 들어간다.
- (시작) 값부터 for 문을 반복할 때마다 (스텝) 수만큼 값을 증가시키고 변숫값이 (종료) 값 이상이면 반복문을 종료
  - range 함수에 값이 하나일 경우 시작 = 0, 스텝 = 1이 자동으로 들어가고,
  - range 함수에 값이 두 개일 경우 스텝 = 1이 자동으로 들어간다.
for each 문 : 시퀀스 자료형의 요소들을 차례대로 변수에 대입하면서 반복하는 명령어
- for 변수 in 시퀀스자료형 : 명령문

함수

사용자 정의 함수

디폴트 매개변수 def 함수이름(매개변수=디폴트값):명령문 함수를 호출할 때, 매개변수가 명시되어 있지 않으면 디폴트 매개변수 값이 전달된다.

def soojebi(numl, num2=2):
print('a=', num1, 'b=', num2)
soojebi(20)
soojebi(20, 3) 

출력
a= 20 b= 2
a= 20 b= 3

람다 함수

람다 함수는 이름 없이 동작하는 함수이다.
매개변수에 값을 전달하면 표현식에서 연산을 수행한다.

일반 람다 함수

lambda 매개변수 : 표현식

(lambda n, m : n + m)(2, 3) # 숫자 2와 3을 람다 함수의 매개변수 n과 m이 전달 받아 n과 m을 더한 결과 5를 화면에 출력

출력
5

변수를 이용한 람다 함수

람다 함수를 변수에 할당하여 재사용할 수 있다.

sum = lambda n, m = n + m # 매개변수 n과 m을 전달받아 n과 m을 더한 결과를 sum에 대입
print(sum(2, 3)) 

출력
5

사용자 정의 함수를 이용한 람다 함수

람다 함수는 사용자 정의 함수로 구현할 수 있다.

def f(n):             # f(3)에 의해서 호출되었기 때문에 n은 3이 됨 
return lambda a:a*n # n이 3이므로 return 값인 lambda a:a*3을 반환
k = f(3)              # f(3)이 lambda a:a*3이므로 k는 람다 함수인 lambda a:a*3을 저장
print(k(10))          # k(10)이므로 k가 저장하고 있는 람다 함수에 10을 넣게 되면 a가 10이 되어 10*3인 30을 반환하여 30을 출력

출력
30

내장 함수를 이용한 람다 함수

람다 함수는 파이썬 map 함수, filter 함수와 같이 사용할 수 있다.

map : map(함수, 리스트) 첫 번째 매개변수에는 함수, 두 번째 매개변수에는 리스트를 전달, 리스트 요소를 함수에 전달하여 반복을 수행하는 함수

filter : 첫 번째 매개변수에는 함수, 두 번째 매개변수에는 리스트를 전달, 리스트 요소를 함수에 전달하여 조건이 참인 값을 리턴하는 함수.

a = [1,2,3,4,5]
m = list(map(lambda num : num + 100, a))
# num : rum + 100에서 매개변수인 왼쪽 num 값으로 리스트 a의 값이 순차적으로 전달되며, 이 값은 오른쪽의 num + 100에 전달되어 연산
# 1 + 100, 2 + 100, 3 + 100, 4 + 100, 5 + 100이 실행되어 101, 102, 103, 104, 105가 계산됨
print(m) 

출력
[101, 102, 103, 104. 105]

파이썬 filter를 이용한 람다 함수 예제

a = [1,2,3,4,5]
m = list(filter(lambda num : num > 2, a))
print(m)

출력 [3, 4, 5]

예외 처리

예외 처리(Exception Handling) 개념
예외처리는 작성한 코드가 실행하는 도중에 발생되는 에러를 처리하는 구문이다.

try, except, finally를 이용하여 예외 처리한다.

예외처리 구문

try:
명령문
except:
예외 발생시 동작할 명령문

try:
명령문
except 발생예외명:        # except에서 특정 예외만 처리하기 위해 발생오류에 대한 예외 발생 시 동작할 코드를 수행
예외 발생시 동작할 명령문
finally:                # finally는 try가 실행되고 마지막에 반드시 실행될 명령문을 작성하며, 선택적으로 작성 가능 
명령문

try:
명령문
except 발생예외명1:
예외 발생시 동작할 명령문1 # 예외는 1개 이상의 except 구문을 사용가능함
except 발생예외명2:
예외 발생시 동작할 명령문2
else:
명령문                  # else는 예외가 발생되지 않았을 경우에 실행될 명령문을 작성함

raise

raise는 프로그램이 의도하지 않게 동작하는 것을 방지하기 위해 의도적으로 예외를 발생시키는 명령
raise는 try except 구문 안에서도 사용할 수 있다

raise 구문

명령문
raise # 명령문 실행 시 raise를 사용하여 의도적으로 예외를 발생시킴

명령문
raise 예외처리명 # 명령문 실행 시 예외처리명을 지정하고 raise를 사용하여 의도적으로 예외를 발생시킴

명령문
raise 예외처리명("메시지") # 명령문 실행 시 출력할 메시지를 포함한 예외처리명을 지정하고 raise를 사용하여 의도적으로 예외를 발생시킴

클래스

클래스(Class) 개념과 정의
클래스는 객쳬 지향 프로그래밍(OOP; Object-Oriented Programming)에서 특정 객쳬를 생성하기 위해 변수와 메서드를 정의하는 틀이다.

class 클래스명:
  del 메서드명(self, 변수명, ···):
 명령어
 return 반환값

class Soojebi:
  del ln(self): # 입력받는 값이 없을 경우 self만 사용
 print(5) 

self
self는 현재 객쳬를 가리키는 키워드, 클래스 내부의 변수와 함수를 가리킬 수 있다.
생성자(Constructor)
생성자는 해당 클래스의 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 특수한 종류의 메서드이다.
- 생성자는 __init__이라는 메서드 명을 사용하고, 첫번째 매개변수로 self를 작성하며, 반환 값이 없다.
  - 생성자 정의
    1 2 3 class 클래스명: def __init__(self, 매개변수): 명령어
  - 호출 : 클래스변수 = 클래스(매개변수)
소멸자(Destructor)
소멸자는 객쳬의 수명이 끝났을 때 객쳬를 제거하기 위한 목적으로 사용되는 메서드이다.
- 소멸자는 __del__이라는 메서드 명을 사용하고, 첫번째 매개변수로 self를 작성하며, 반환 값이 없다.
  - 생성자 정의
    1 2 3 class 클래스명: def __del__(self): 명령어
  - 호출 : del 클래스변수

클래스 접근 제어자
파이썬은 private, public 등의 접근제어자 키워드가 존재하지 않고 작명법(Naming)으로 접근제어를 한다.

public : 밑줄이 접두사에 없어야 함
- 외부의 모든 클래스에서 접근이 가능한 접근제어자
protected : 한 개의 밑즐이 접두사여야 함
- 같은 패키지 내부에 있는 클래스, 하위 클래스(상속받은 경우)에서 접근이 가능한 접근제어자
- 자기 자신과 상속받은 하위 클래스 둘 다 접근이 가능한 접근 제어자
private : 두 개의 밑줄(__)이 접두사여야 함

같은 클래스 내에서만 접근이 가능한 접근 제어자

class Soojebi:
  def __init__(self):
 self.public = "PUBLIC"
 self._protected = "PR0TECTED"
 self.__private = "PRIVATE"
  def fn(self):
 print(self.public)
 print(self._protected)
 print(self.__private)
s = Soojebi()
s.fn()
print(s.public)
print(s._protected)
# print(s.__private) 

출력
PUBLIC
PROTECTED
PRIVATE
PUBLIC
PROTECTED

클래스 상속

클래스 상속(Inheritance) 개념
상속은 어떤 객쳬가 있을 때 그 객쳬의 변수와 메서드를 다른 객쳬가 물려받는 기능이다.

class 부모_클래스명:
···
class 자식_클래스명(부모_클래스명):
···

메서드 오버라이딩(Overriding)
오버라이딩은 하위 클래스에서 상위 클래스 메서드를 재정의할 수 있는 기능이다.
- 오버라이딩의 특징
  - 오버라이드하고자 하는 메서드가 상위 클래스에 존재하여야 한다.
  - 메서드 이름은 같아야 한다.
  - 메서드 매개변수 개수, 데이터 타입이 같아야 한다.
- 오버라이딩 구문
```
1
2
3
4
5
6
7
8
class A:
def fn(self):
 print('A')
class B(A):
def fn(self):
 print('B')
a = B()
a.fn()
```
- 출력
  B

부모 클래스 접근
파이썬은 super 키워드를 이용하여 상위 클래스의 변수나 메서드에 접근할 수 있다. super().메서드명()

예제

class A:
def fn(se1f):
 print('A')
class B(A):
def fn(self):
 super().fn()
 print('B')
a = B()
a.fn()

출력
A
B

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[정보처리기사] 파이썬(Python)

파이썬 기본구조

자료형

시퀀스 자료형 종류

시퀀스 자료형 요소 접근 방법

비시퀀스 자료형 구조

세트형 메서드

문자열 관련 함수

리스트형 메서드

입출력

연산자

조건문 - if문

반복분

함수

사용자 정의 함수

람다 함수

예외 처리

클래스

클래스 상속

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참고

[Git] 브랜치에서 작업 후 마스터로 병합하는 방법(Git merge)

[정보처리기사] 정보처리기사 실기 기출예상 모의고사 문제

[정보처리기사] 정보처리기사 실기 기출문제

[정보처리기사] 정보처리기사 실기 대비 랜덤 개념문제