[Python] 파이썬 문법

Posted: 2023.04.17 Updated: 2023.05.03

자료형

파이썬에는 정수형, 실수형, 복소수형, 문자열, 리스트, 튜플, 사전 등이 있다.

정수형

정수를 다루는 자료형이다.
양의 정수, 음의 정수, 0이 포함된다.
코딩 테스트에서는 주로 정수형을 다룬다.

a = 1000    # 양의 정수
print(a)

a = -7  # 음의 정수
print(a)

a = 0   # 0
print(a)

a = a + 3
print(a)

a = a -5
print(a)

실수형

소수점 아래의 데이터를 포함하는 수 자료형이다.
변수에 소수점을 붙인 수를 대입하면 실수형 변수로 처리된다.

소수부가 0이거나 정수부가 0인 소수는 0을 생략하고 작성할 수 있다.
예를 들어 0.7 은 .7 로 작성할 수 있다.

a = 157.98
a = -1823.2
a = 5.
a = -.7

지수 표현 방식

e나 E를 이용한 지수 표현 방식을 이용할 수 있다.
e나 E 다음에 오는 수는 10의 지수부를 의미한다.
예를 들어 1e9 라고 입력하게 되면, 10의 9제곱이 된다.

임의의 큰 수를 표현하기 위해 주로 사용하며, 최단 경로 알고리즘에서 도달할 수 없는 노드에 대해 최단 거리를 무한(INF)로 설정하곤 한다.
이때 가능한 최댓값이 10억 미만이라면 무한(INF)의 값으로 1e9 를 이용할 수 있다.

소스 코드

a = 1e9
print(a)
a = 75.25e1
print(a)
a = 3954e-3
print(a)

출력

1000000000.0
752.5
3.954

실수형 더 알아보기

오늘날 컴퓨터는 4바이트 혹은 8바이트의 고정된 크기의 메모리를 할당하기 때문에 실수 정보를 표현하는 정확도에 한계가 있다.
10진수 체계에서는 0.3 + 0.6 연산이 0.9로 정확히 떨어지더라도, 2진수에서는 0.9를 정확하게 표현할 수 있는 방법이 없다.
컴퓨터도 마찬가지로 최대한 0.9와 가깝게 표현하지만, 미세한 오차가 발생하게 된다.

소스코드

a = 0.6 + 0.9
print(a)

if a == 0.9:
    print(True)
else:
    print(False)

출력

0.8999999999999999
False

이런 경우 round() 함수 사용을 권장한다.

round() 사용법: round(실수형 값, 반올림 해서 나타낼 자리 수)

소스코드

a = round(123.456, 2)
print(a)

a = 0.3 + 0.6
print(round(a, 4))

if round(a, 4) == 0.9:
    print(True)
else:
    print(False)

출력

123.46
0.9
True

수 자료형의 연산

사칙연산(+, -, *, /)과 나머지 연산자(%)가 많이 사용된다.
나누기 연산자(/)를 사용하면 나눠진 결과를 실수형으로 반환한다.

몫을 얻기 위해 몫 연산자(//)를 사용할 수 있다.

거듭 제곱 연산자(**) 등 다양한 연산자가 존재한다.

리스트 자료형

데이터를 연속적으로 담아 처리하기 위한 자료형이다.
C나 자바에서의 배열(Array) 기능 및 연결 리스트와 유사한 기능을 지원한다.
리스트 대신 배열 혹은 테이블이라고 부르기도 한다.

배열을 써야할 때는 리스트를 쓰면 된다.

소스코드

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

print(a[3])

n = 10
a = [0] * n
print(a)

출력

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
4
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

리스트 인덱싱과 슬라이싱

인덱싱

값을 입력하여 특정 원소에 접근하는 것을 인덱싱(Indexing)이라고 한다.
양의 정수와 음의 정수를 모두 사용할 수 있으며, 음의 정수를 넣으면 거꾸로 탐색한다.
양의 정수의 경우 0부터, 음의 정수의 경우 -1부터 사용한다.

슬라이싱

연속적인 위치를 갖는 원소들을 가져와야 할 때는 슬라이싱(Slicing)을 이용한다.
대괄호 안에 콜론(:)을 넣어서 시작 인덱스와 끝 인덱스를 설정할 수 있다.
끝 인덱스는 실제 인덱스보다 1 크게 설정해야 한다.

소스코드

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

print(a[3])

print(a[1:4])

출력

4
[2, 3, 4]

리스트 컴프리헨션

리스트를 초기화 하는 방법 중 하나이다.
대괄호 안에 조건문과 반복문을 적용하여 리스트를 초기화 할 수 있다.

일반적인 코드보다 짧게 작성하여 구현할 수 있다.

소스코드

array = [i for i in range(10)]

print(array)

array = [i for i in range(20) if i % 2 == 1]

print(array)

array = [i*i for i in range(1, 10)]

print(array)

출력

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

2차원 리스트를 초기화 할 때 효과적으로 사용할 수 있다.
N X M 크기의 2차원 리스트를 한 번에 초기화 할 경우 유용하다.

array = [[0] * m for _ in range[n]]
# 틀린 경우: array = [[0] * m] * n

만약 잘못된 경우로 초기화하면 리스트 안에 포함된 각 리스트가 모두 같은 객체로 인식된다.

언더바 사용

반복을 수행하되 반복을 위한 변수 값을 무시하고자 할 때 언더바(_)를 사용한다.

리스트 관련 기타 메서드

함수명	사용법	설명
append()	변수명.append()	리스트에 원소 하나 삽입
sort()	변수명sort()	오름차순으로 정렬, reverse = True 를 줄 경우 내림차순으로 정렬
reverse()	변수명.reverse()	리스트 원소의 순서를 모두 뒤집음
insert()	insert(삽입할 위치 인덱스, 삽입할 값)	특정 위치에 원소 삽입
count()	변수명.count(특정 값)	특정한 값을 가지는 데이터의 개수를 셀 때 사용
remove()	변수명.remove(특정 값)	특정 값을 가지는 원소 제거, 여러 개면 하나만 제거

문자열 자료형

문자열 변수 초기화 시 큰따옴표(“) 혹은 작은따옴표 (‘)를 사용한다.
문자열 안에 큰따옴표나 작은따옴표를 포함해야 할 경우 이스케이프 문자인 백슬래시(\)를 사용하면 된다.

문자열 연산

문자열 변수에 덧셈(+)을 이용하면 문자열이 더해져서 연결된다.
문자열 변수를 양의 정수와 곱하는 경우 문자열이 여러번 더해진다.
문자열에 대해서도 인덱싱과 슬라이싱이 가능하다.
다만 특정 인덱스의 값을 변경할 수는 없다.

소스코드

a = "Hello"
b = "World"
print(a + " " + b)

a = "String"
print(a * 3)

a = "ABCEDF"
print(a[2 : 4])

출력

Hello World
StringStringString
CD

튜플 자료형

리스트와 유사하지만 몇 가지 문법적 차이가 있다.
한 번 선언된 값을 변경할 수 없고, 리스트는 대괄호([])를 이용하지만 튜플은 소괄호(())를 이용한다.
리스트에 비해 상대적으로 공간 효율적이다.

소스코드

a = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

print(a[3])
print(a[1 : 4])

출력

4
(2, 3, 4)

사용하면 좋은 경우

최단 경로 알고리즘에서 서로 다른 성질의 데이터를 묶어서 관리해야 할 때 (비용, 노드 번호)의 형태로 자주 사용한다.
변경이 불가능하므로 해싱(Hashing)의 키 값으로 사용될 수 있다.
리스트보다 메모리르 효율적으로 사용해야 할 때 쓸 수 있다.

사전 자료형

키(Key)와 값(Value)의 쌍을 데이터로 가지는 자료형이다.
키와 값의 쌍을 데이터로 가지며, 원하는 변경 불가능한 자료형을 키로 사용할 수 있다.
해시 테이블을 이용하므로 데이터의 조회 및 수정에 있어서 O(1)의 시간에 처리할 수 있다.

소스코드

data = dict()
data['사과'] = 'Apple'
data['바나나'] = 'Banana'
data['코코넛'] = 'Coconut'

print(data)

if '사과' in data:
    print("'사과'를 키로 가지는 데이터가 존재합니다.")

집합 자료형

중복을 허용하지 않고 순서가 없다.
리스트 혹은 문자열을 이용하여 set() 함수를 통해 초기화할 수 있다.
데이터의 조회 및 수정에 있어서 O(1)의 시간에 처리할 수 있다.

소스코드

data = set{[1, 1, 2, 3, 4, 4, 5]}
print(data)

data = {1, 1, 2, 3, 4, 4, 5}
print(data)

실행 결과

{1, 2, 3, 4, 5}
{1, 2, 3, 4, 5}

집합 자료형의 연산

기본적으로 합집합, 교집합, 차집합 연산 등이 있다.

소스코드

a = set([1, 2, 3, 4, 5])
b = set([3, 4, 5, 6, 7])

print(a | b) # 합집합
print(a & b) # 교집합
print(a - b) # 차집합

출력

{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
{3, 4, 5}
{1, 2}

집합 자료형 관련 함수

소스코드

data = set([1, 2 ,3])
print(data)

# 새로운 원소 추가
data.add(4)
print(data)

# 새로운 원소 여러 개 추가
data.update([5, 6])
print(data)

# 특정 값을 갖는 원소 삭제
data.remove(3)
print(data)

출력

{1, 2, 3}
{1, 2, 3, 4}
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
{1, 2, 4, 5, 6}

사전 자료형과 집합 자료형의 특징

리스트나 튜플은 순서가 있어 인덱싱을 통해 자료형의 값을 얻을 수 있다.
그러나 사전 자료형과 집합 자료형은 순서가 없기 때문에 인덱싱으로 값을 얻을 수 없다.

기본 입출력

입력

input() 함수는 한 줄의 문자열을 입력 받는 함수이다.
map() 함수는 리스트의 모든 원소에 각각 특정한 함수를 적용할 때 사용한다.

# 공백을 기준으로 구분된 데이터 입력 받기
list(map(int, input().split()))

# 공백을 기준으로 구분된 데이터의 개수가 많지 않을 때
a, b, c = map(int, input().split())

빠르게 입력 받기

입력을 최대한 빠르게 받아야 하는 경우 sys 라이브러리에 정의되어 있는 sys.stdin.readline() 메서드를 이용한다.
입력 후 엔터(Enter)가 줄 바꿈 기호로 입력되므로 rstrip() 메서드를 함께 사용한다.

import sys

data = sys.stdin.readline().rstrip()
print(data)

출력

기본 출력은 print() 함수를 이용한다.
각 변수를 콤마(,)를 이용하여 띄어쓰기로 구분해 출력할 수 있다.
print() 함수는 출력 이후 줄 바꿈을 수행한다.
줄 바꿈을 원치 않을 경우 end 속성을 이용할 수 있다.

소스코드

a = 1
b = 2
print(a, b)
print(7, end=" ")
print(8, end=" ")

answer = 7
print(" 정답은 " + str(answer) + "입니다.")

출력

1 2
7 8 정답은 7입니다.

f-string

파이썬 3.6부터 사용 가능하다.
문자열 앞에 접두사 f를 붙여 사용한다.
중괄호 안에 변수명을 기입하여 문자열과 정수를 함께 넣을 수 있다.

answer = 7
print(f"정답은 {answer}입니다.")

조건문

프로그램의 흐름을 제어하는 문법이다.
조건에 따라 프로그램의 로직을 설정할 수 있다.
대부분의 프로그램에서 필수적으로 사용된다.

기본적인 형태는 if ~ elif ~ else 이며, elif 혹은 else 부분은 경우에 따라 사용하지 않아도 된다.

소스코드

x = 15

if x >= 10:
    print("x >= 10")

if x >= 0:
    print("x >= 0")

if x >= 30:
    print("x >= 30")

출력

x >= 10
x >= 0

비교 연산자

특정 두 값을 비교할 때 이용한다.
대입 연산자(=)와 같음 연산자(==)는 차이가 있다.

비교 연산자	설명
X == Y	X와 Y가 같을 때 참
X != Y	X와 Y가 서로 다를 때 참
X > Y	X가 Y보다 클 때 참
X < Y	X가 Y보다 작을 때 참
X >= Y	X가 Y보다 크거나 같을 때 참
X <= Y	X가 Y보다 작거나 같을 때 참

논리 연산자

논리 값 사이의 연산 수행 시 사용한다.

논리 연산자	설명
X and Y	X와 Y가 모두 참일 때 참
X or Y	X와 Y 중에 하나만 참이어도 참
not X	X가 거짓일 때 참

기타 연산자

다수의 데이터를 담는 자료형을 위한 in 연산자와 not in 연산자가 제공된다.
x in 리스트 연산자는 리스트 안에 x가 들어 있을 때 참이고, x not in 리스트 연산자는 리스트 안에 x가 들어 있지 않을 때 참이다.
리스트, 튜플, 문자열, 딕셔너리 모두에서 사용이 가능하다.

들여쓰기

코드의 블록(Block)을 들여쓰기(Indent)로 지정한다.

탭을 사용하는 쪽과 공백 문자(space)를 여러번 사용하는 쪽의 두 진영이 있다.
파이썬 스타일 가이드라인에서는 4개의 공백 문자를 사용하는 것을 표준으로 설정한다.

pass 키워드

아무것도 처리하고 싶지 않을 때, 디버깅 과정에서 조건문 형태만 일단 만들어 놓고 처리하는 부분은 비워놓고 나중에 작성하고 싶은 경우 pass 키워드를 사용한다.

조건문의 간소화

실행될 소스코드가 한 줄일 경우 굳이 줄바꿈을 하지 않아도 된다.

조건부 표현식은 if ~ else문을 한줄에 작성할 수 있도록 해준다.

score = 85
result = "Success" if score >= 80 else "Fail"

print(result)

조건문 내에서의 부등식

조건문 안에서 수학의 부등식을 그대로 사용할 수 있다.
x > 0 and x < 20과 0 < x < 20 은 같다.

반복문

특정 소스코드를 반복적으로 실행하고자 할 때 사용한다.
while문과 for문 중 어떤 것을 사용해도 상관이 없으나 코딩 테스트에서는 for문이 간결한 경우가 많다.

while문

소스코드

i = 1
result = 0

while i <= 9:
    result += i
    i += 1

print(result)

출력

for문

특정 변수를 이용하여 in 뒤에 오는 데이터(리스트, 튜플 등)에 포함되어 있는 원소를 첫 번째 인덱스부터 차례로 하나씩 방문한다.

소스코드

array = [9, 8, 7, 6, 5]

for x in array:
    print(x)

출력

연속적인 값 순회

for문에서 연속적인 값을 차례로 순회할 때 range() 를 주로 사용한다.
range(시작값, 끝값+1) 형태로 사용하며, 인자를 하나만 넣으면 자동으로 시작 값이 0이 된다.

소스코드

result = 0

for i in range(1, 10):
    result += i

print(result)

출력

반복문에서 사용하는 키워드

반복문에서 남은 코드의 실행을 건너뛰고, 다음 반복을 진행하고자 할 때 continue 키워드를 사용한다.
반복문을 즉시 탈출하고자 할 때 break 키워드를 사용한다.

함수

특정 작업을 하나의 단위로 묶어 놓은 것을 의미한다.
불필요한 소스코드의 반복을 줄일 수 있다.

파이썬에서의 함수는 내장 함수와 사용자 정의 함수로 나뉜다.

내장 함수는 파이썬이 기본적으로 제공하는 함수이다.
일반적으로 프로그램 개발 전반에서 자주 사용되는 기능을 미리 파이썬이 준비해 놓고 개발자들이 필요할 때마다 쓸 수 있도록 제공한다.
input() , print() 와 같은 함수들이다.

사용자 정의 함수는 개발자가 직접 정의하여 사용할 수 있는 함수이다.

함수 정의하기

프로그램에는 똑같은 코드가 반복적으로 사용되어야 할 때가 많다.
함수를 사용하면 소스코드의 길이를 줄일 수 있다.

매개변수란 함수 내부에서 사용할 변수를 말한다.
반환 값은 함수에서 처리된 결과를 반환할 때 return 키워드와 함께 사용한다.

def 함수명(매개변수):
    실행할 소스코드
    return 반환 값

여러 개의 반환 값

여러 개의 반환 값을 가질 수 있다.
콤마(,)를 이용해 반환 값을 패킹 한다.

람다 표현식

람다를 이용해 함수를 간단하게 작성할 수 있다.

소스코드

print((lambda a, b:a + b)(3, 7))

람다 예시

소스코드

array = [('홍길동', 50), ('이순신', 32), ('아무개', 74)]

def my_key(x):
    return x[1]

print(sorted(array, key=my_key))
print(sorted(array, key=lambda x: x[1]))

출력

[('이순신', 32), ('홍길동', 50), ('아무개', 74)]
[('이순신', 32), ('홍길동', 50), ('아무개', 74)]

유용한 표준 라이브러리

내장 함수

기본 입출력 함수부터 정렬 함수까지 기본적인 함수들을 제공한다.
import 구문 없이 사용 가능하다.

itertools

반복되는 형태의 데이터를 처리하기 위한 기능을 제공한다.
순열과 조합 라이브러리가 포함되어 있다.
모든 경우의 수를 고려해야 하는 경우에 효과적으로 사용할 수 있다.

heapq

힙 자료구조를 제공한다.
우선순위 큐 기능을 구현하기 위해 사용된다.
다익스트라와 같은 최단 경로 알고리즘에서 많이 활용된다.

bisect

이진 탐색 기능을 제공한다.
기본적인 이진 탐색이 필요할 경우 효과적이다.

collections

덱, 카운터 등의 유용한 자료구조를 포함한다.

math

필수적인 수학적 기능을 제공한다.

Better Jeong

자료형

정수형

실수형