[40] 230223 Ch. 3 라즈베리 파이를 위한 파이썬 기초 배우기: 1. 파이썬 시작하기, 2. 파이썬 자료형 [K-디지털 트레이닝 40일]

230223 Thu 40th class

Ch. 3 라즈베리 파이를 위한 파이썬 기초 배우기
진도: p. 82 ~ (교재: IoT 사물인터넷을 위한 라즈베리파이 4 정석, 저자: 최주호 , 김재범 , 정동진)
참고 가능 책: 왕초보를 위한 Python: 쉽게 풀어 쓴 기초 문법과 실습
교재 코드 깃허브: https://github.com/codingspecialist/RaspberryPi4-Book-Example
교재 소스 및 PPT: http://jspstudy.co.kr/main/main.jsp
저자 카페: https://cafe.naver.com/metacoding

IoT 사물인터넷을 위한 라즈베리파이 4 정석 | 최주호 - 교보문고

오늘 배운 것 중 기억할 것을 정리했다.

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내가 몰랐던 것 

1. 리스트 자료형: [,] 대괄호를 열고 닫는다. 배열과 흡사한 개념이다.

[0,0,0,0]
[1, 2, 3]
li = [10,"장동건",23,"서울]

li	10	장동건	23	서울
	li[0]	li[1]	li[2]	li[3]

2. 튜플 자료형: (,) 소괄호로 열고 닫는다. 괄호는 생략 가능하다. 
튜플은 한 번 값을 정하면 내부의 값을 바꿀 수가 없다.
읽기 전용이다.

 ('red', 4, 'python', True)
 (1, 2, 3)
 tu = (10, "장동건", 23, "서울")

tu	10	장동건	23	서울
	tu[0]	tu[1]	tu[2]	tu[3]

3. 딕셔너리 자료형: {,} 중괄호로 열고 닫는다.

{dict = ["번호":10, "성명": "장동건", "나이":23, "사는곳":"서울"}
dict["사는곳"] = "경기도"

dic (value)	10	장동건	23	서울
(key)	dic[번호]	dic[성명]	dic[나이]	dic[사는곳]

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append는 제일 마지막에 값을 추가한다.

aa.append(40)

insert는 내가 추가하고 싶은 곳에 추가한다.

aa.insert(2, 222)

 

자료형

Java
HashMap(해쉬맵): Java HashMap is a class which is used to perform operations such as inserting, deleting and locating elements in a map. We create a map, where we pass two kinds of values which are 'key' and 'value'.

Javascript/jQuery
JSON(제이슨): JSON is an open standard file format and data interchange format that uses human-readable text to store and transmit data objects consisting of attribute–value pairs and arrays.

Python
Dictionary(딕셔너리): Dictionaries are used to store data values in key:value pairs. A dictionary is a collection which is ordered, changeable and do not allow duplicates.

파이썬 배열 특정 요소 삭제
참고: https://www.lainyzine.com/ko/article/how-to-delete-elements-of-a-list-in-python/

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Ch. 3 라즈베리 파이를 위한 파이썬 기초 배우기

책의 목차
01 _ 파이썬 시작하기
01-1 파이썬 개요
01-2 파이썬 Windows 설치하기
01-3 파이썬의 주석

02 _ 파이썬 자료형
02-1 숫자형
02-2 문자형
02-3 리스트
02-4 튜플
02-5 딕셔너리

03 _ 파이썬 제어문
03-1 if문
03-2 for문
03-3 whie문
03-4 break문

04 _ 파이썬 함수 사용법
04-1 함수 선언하기
04-2 함수 인수 사용하기

05 _ 파이썬 클래스와 모듈
05-1 클래스
05-2 모듈
05-3 라이브러리

1. 파이썬 시작하기

1.1 파이썬 개요

//Javascript or Java
if (조건식){
	참에 대한 결과
}else{
	거짓에 대한 결과
}

//Python
if 조건식:
	참에 대한 결과1
    참에 대한 결과2
else:
	거짓에 대한 결과1
    거짓에 대한 결과2

들여쓰기가 중요하다. 
탭(Tab) 문자를 사용하지 않을 것을 매우 강력히 요구한다. 

1.2 파이썬 Windows 설치하기

파이썬 설치할 때 환경 설정 체크 하기

1.3 파이썬의 주석

#한 줄 주석

''' 

여러줄 주석

'''

"""

여러줄 주석

"""

반면, 아래는 자바의 주석이다.

//
/*


*/

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2. 파이썬 자료형

자바	파이썬 자료형
[1] 기본형 Primitive Type 1.1) 숫자형 byte a = 10; int b = 20; double c = 3.14; 1.2) 문자열형 1.3) 논리형 [2] 참조형 Reference Type	1) 숫자형 a = 10 b = 20 c = 3.14 2) 문자열 자료형 3) 리스트 자료형  4) 튜플 자료형  5) 딕셔너리 자료형

인터프리터: 프로그래밍 언어의 소스 코드를 바로 실행하는 컴퓨터 프로그램 또는 환경 ex) Python, Javascript
컴파일러: 원시 코드를 기계어로 번역한다. ex) Java

파이썬 자료형

• Numeric Types: int(정수), float(소수), complex(복소수)
• Sequence Types: str(문자열), list(리스트), tuple(튜플)
• Mapping Type: dict(딕셔너리)
• Set Types: set(집합)
• Boolean Type: bool(불리언)
• Binary Types: bytes, bytearray, memoryview

참고: https://velog.io/@jewon119/01.-Python-%EA%B8%B0%EC%B4%88-%EB%8D%B0%EC%9D%B4%ED%84%B0-%ED%83%80%EC%9E%85data-type

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Java의 데이터 유형은 8종류의 기본형(primitive type)과 참조형(reference type)으로 구성되어 있다.

• Java Data Type
  • Primitive Type
    • Boolean Type(boolean)
    • Numeric Type
      • Integral Type
        • Integer Type(short, int, long)
        • Floating Point Type(float, double)
      • Character Type(char)
  • Reference Type
    • Class Type
      • String Type
      • Wrapper Class
    • Interface Type
    • Array Type
    • Enum Type

참고: https://www.devkuma.com/docs/java/data-type/

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2.1 숫자형

정수 및 실수를 표현하는 타입이다.
숫자형 변수를 선언하고 출력하는 예제이다. 

a = 123 # 변수 선언과 동시에 초기화
print(a)
print(type(a))

자바는 아래와 같다.

//Java
class A{
	public static void main(String[] args){
    	int a = 123;
        System.out.println(a);
	}
}

예제 1) 

a = 123 # 변수 선언과 동시에 초기화
print(a)
print(type(a)) # type 함수는 변수의 타입을 리턴

a = 100 * 100
print(a)

a , b = 9 , 2
print(a*b)

자바는 아래와 같다. 

//Java
class A{
	public static void main(String[] args){
    	int a, b;
        a = 9;
        b = 2;
        System.out.println(a*b);
	}
}

결과)

123
<class 'int'>
10000
18

---

2.2 문자형

문자열을 표현하는 타입이다. 

예제)

a = "파이썬 만세" #쌍 따옴표로 문자열 값을 선언
print(a)
print(type(a)) #type 함수는 변수의 타입을 리턴
b = 'python go' #홑 따옴표로 문자열 값을 선언
print(b)

결과)

파이썬 만세
<class 'str'>
python go

---

문제 풀어보기)

Q1. type()함수를 이용하여 아래 변수에 바인딩된 값의 타입을 판별하기.
a = "132"
예시)

a = "132"
#type(자료형)
print(type(a))

결과)

<class 'str'>

 

Q2. 변수 s와 t에는 각각 문자열이 바인딩 되어있다.
s = "hello"
t = "python"

두 변수를 이용하여 아래와 같이 출력해보기

실행 예:
hello! python

정답)

s = "hello"
t = "python"
print(s + "! " + t)

결과)

hello! python

---

Q3. 아래 코드의 실행 결과를 예상하기
a = "3"
b = "4"
print(a + b)
print("Hi" * 3)

예제)

a = "3"
b = "4"
print(a+b) #내 예상은 34
print("Hi" * 3) #내 예상은 HiHiHi

결과)

34
HiHiHi

---

Q4. 화면에 '-'를 80개 출력하기

예제)

print("-"*80)

결과)

--------------------------------------------------------------------------------

---

Q5. 변수에 다음 문자열이 바인딩되어 있다.
t1 = 'python'
t2 = 'java'
변수에 문자열 더하기와 문자열 곱하기를 사용해서 아래처럼 출력하기

실행 예:
python java python java python java python java 

예제)

t1 = "python"
t2 = "java"
print((t1 + " " + t2 + " ")*4)

결과)

python java python java python java python java

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2.3 리스트 p. 88

리스트는 여러 개의 값들을 하나의 변수로 묶어서 사용하는 타입이다. 요소의 값들은 변경 가능하다.

[,] 대괄호를 열고 닫는다. 배열과 흡사한 개념이다.
[0,0,0,0]처럼 대괄호를 열고 닫으면 리스트 자료형이다. 

[0,0,0,0]
[1, 2, 3]
li = [10,"장동건",23,"서울]

li	10	장동건	23	서울
	li[0]	li[1]	li[2]	li[3]

(,) 소괄호는 튜플 자료형이다. ex. ('red', 4, 'python', True)
{,} 중괄호는 딕셔너리 자료형이다. ex. {dict = ['번호':10, '성명': '장동건', '나이':23, '사는곳':'서울'}

---

예제 1) 리스트를 사용하지 않고 숫자형 변수 4개를 선언하여 입력 받은 값들의 합을 출력한다. 
Python의 input은 Java의 Scanner와 같다. 

a, b, c, d = 0, 0, 0, 0
hap = 0
a = int(input("1번째 숫자 : ")) #숫자를 입력받아 a에 그 값을 대비
b = int(input("2번째 숫자 : ")) 
c = int(input("3번째 숫자 : ")) 
d = int(input("4번째 숫자 : ")) 
hap = a + b + c + d
print("합계 => %d" % hap) #%d에는 % 뒤에 선언한 hap값이 대입

아래는 자바의 예시이다. 

//Java
int a = 0;
int b = 0;
int c = 0;
int d = 0;
int hap = 0;
System.out.println("1번째 숫자: ");
int a = Integer.parseInt(s.next()); //키보드로 입력 받는다. 
System.out.println("2번째 숫자: ");
int b = Integer.parseInt(s.next());
System.out.println("3번째 숫자: ");
int c = Integer.parseInt(s.next());
System.out.println("4번째 숫자: ");
int d = Integer.parseInt(s.next());

hap = a + b + c + d;
System.out.println("합계 ==> %d", hap)

결과)

1번째 숫자 : 10
2번째 숫자 : 20
3번째 숫자 : 30
4번째 숫자 : 40
합계 => 100

---

예제 2) 리스트 변수를 선언하여 예제 1과 같은 기능을 만들어본다. 
[0,0,0,0]처럼 대괄호를 열고 닫으면 리스트 자료형이다. 

aa = [0, 0, 0, 0] #숫자 4개를 저장하는 리스트 변수
hap = 0
aa[0] = int(input("1번째 숫자 : ")) #사용자가 입력한 숫자를 리스트의 첫 번째 요소에 대입
aa[1] = int(input("2번째 숫자 : ")) 
aa[2] = int(input("3번째 숫자 : ")) 
aa[3] = int(input("4번째 숫자 : ")) 
hap = aa[0] + aa[1] + aa[2] + aa[3]
print("합계2 => %d" % hap) #입력받은 4개의 값들을 합쳐서 콘솔창에 출력

결과)

1번째 숫자 : 1
2번째 숫자 : 2
3번째 숫자 : 3
4번째 숫자 : 4
합계2 => 10

---

예제 3) 리스트 변수를 선언하고 고정된 요소의 개수가 아닌 유동적인 요소가 만들어진다. 
len = 파이썬에서 리스트의 길이 (반면 자바는 length)

aa = []
aa.append(0) #배열에 추가한다. 
aa.append(0)
aa.append(0)
aa.append(0)
print(len(aa)) #배열의 길이
print(aa)
bb = []
for i in range(0, 100):
    bb.append(i)
print(bb)

결과)

4
[0, 0, 0, 0]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]

---

자바의 배열은 파이썬의 리스트와 같다. 
파이썬은 [,]가 리스트 타입이다. 

//java
//변수
int a = 0;
int b = 0;
int c = 0;
int d = 0;
int hap = a + b + c + d;

//배열
int[] a = {0,0,0,0}
int hap = a[0] + a[1] + a[2] + a[3]

예제 4) 리스트에서 요소 값을 가져오기 위한 다양한 위치 값(index 값)을 적용한다. 
파이썬의 리스트 자료형은 자바의 배열처럼 저장이 된다. 

aa[-1]: 마지막 값
aa[-2]: 마지막에서 앞의 값

참고: https://dojang.io/mod/page/view.php?id=1311

aa = [10, 20, 30, 40] #리스트 변수를 선언
print("aa[-1]은 %d, aa[-2]는 %d" % (aa[-1], aa[-2])) 
# % 뒤에 있는 aa[-1]은 첫번째 %d aa[-2]는 두 번째 %d에 대입
print(aa[0:2]) #aa 리스트의 첫 번째부터 두 번째 요소 값을 출력
print(aa[2:4]) #aa 리스트의 세 번째부터 네 번째 요소 값을 출력
print(aa[0:]) #aa 리스트의 첫 번째부터 끝까지 요소 값을 출력

결과)

aa[-1]은 40, aa[-2]는 30
[10, 20]
[30, 40]
[10, 20, 30, 40]

---

예제 5) 리스트에서 다양하게 사용 할 수 있는 함수를 적용한다.  p. 90

extend 확장시키다 (자바의 상속과는 다름)
aa.append(40): append는 제일 마지막에 값을 추가한다. 
aa.insert(2, 222): insert는 내가 추가하고 싶은 곳에 추가한다. 

참고

aa = [30, 10, 20]
print("현재의 리스트: %s" %aa)

aa.append(40) #요소를 하나 추가
print("append 후의 리스트: %s" %aa)
aa.pop() #aa 리스트의 제일 마지막 요소를 뺀다.
print("pop 후의 리스트: %s" %aa)
aa.sort() #리스트 요소 값들을 오름차순으로 정렬
print("sort 후의 리스트: %s" %aa)
aa.reverse() #리스트 요소 값들을 역순으로 정렬
print("reverse 후의 리스트: %s" %aa)
aa.insert(2, 222) #aa 리스트에 세 번째 위치에 222값을 추가
print("insert(2, 222) 후의 리스트: %s" %aa)
print("20값의 위치: %d" %aa.index(20))
aa.remove(222) #222 요소 값을 리스트에서 삭제
print("remove(222) 후의 리스트: %s" %aa)
aa.extend([77,88,77]) #다른 리스트를 확장
print("extend([77,88,77]) 후의 리스트: %s" %aa)
print("77값의 개수: %d" % aa.count(77))

결과)

현재의 리스트: [30, 10, 20]
append 후의 리스트: [30, 10, 20, 40]
pop 후의 리스트: [30, 10, 20]
sort 후의 리스트: [10, 20, 30]
reverse 후의 리스트: [30, 20, 10]
insert(2, 222) 후의 리스트: [30, 20, 222, 10]
20값의 위치: 1
remove(222) 후의 리스트: [30, 20, 10]
extend([77,88,77]) 후의 리스트: [30, 20, 10, 77, 88, 77]
77값의 개수: 2

---

예제 6) 다차원 리스트가 지원된다.
2차원 리스트를 선언하고 2차원 리스트 요소 값을 출력한다. 

aa = [[1,2,3,4],
    [5,6,7,8],
    [9,10,11,12]]
print(aa[0][0])
print(aa[0])
print(aa[1][2])

결과)

1
[1, 2, 3, 4]
7

---

2.4 튜플 p. 91

변수에 값을 저장할 때 ( )(괄호)로 묶어주면 튜플이 되며 각 값은 ,(콤마)로 구분해줍니다. 또는, 괄호로 묶지 않고 값만 콤마로 구분해도 튜플이 됩니다.
참고: https://dojang.io/mod/page/view.php?id=2201

리스트와 거의 유사한 기능을 가지고 있지만 리스트는 요소 값을 변경 할 수 있지만
튜플은 한 번 값을 정하면 내부의 값을 바꿀 수가 없다. 읽기 전용이다.

(,) 소괄호로 열고 닫는다. 괄호는 생략 가능하다. 

 ('red', 4, 'python', True)
 (1, 2, 3)
 tu = (10, "장동건", 23, "서울")

tu	10	장동건	23	서울
	tu[0]	tu[1]	tu[2]	tu[3]

---

예제 1) 문자열과 튜플 타입 관계를 보여준다. 

str = "파이썬 문자열"
print(str[0])
print(str[-1])
#str[-1] = '렬' #튜플은 수정할 수 없다.

card = 'red', 4, 'python', True
print(card)
print(card[1])
#card[0] = 'blue' #튜플은 수정할 수 없다.

결과)

파
열
('red', 4, 'python', True)
4

---

예제 2) 문자열과 튜플의 관계를 설명한다. 
전체 문자열을 바꿀 수는 있지만, 하나만은 바꿀 수 없다.

one = '하나' #문자열 선언
print(type(one))
one = "원" #문자열 값 전체를 변경
print(one)
two = '둘'
print(type(two))
#two[0] = '투' #two 변수의 첫 번쨰 요소 값 변경(오류)
print(two[0])

결과)

<class 'str'>
원
<class 'str'>
둘

---

예제 3) 튜플 변수로 선언된 각각의 요소 값들을 하나의 변수로 리턴 받는다.
파이썬은 대문자로 True, False이다. 

card = 'red', 4, 'python', True #card 튜플을 다양한 타입의 요소로 선언
a, b, c, d = card #card의 4개의 요소 값들을 a-d 변수에 할당
print(a)
print(b)
print(c)
d = False #d 변수의 값을 수정
print(d)

결과) 튜플 일 때는 값을 못 바꾸는 데 일반 변수가 되므로 값을 바꿀 수 있다.

red
4
python
False

---

문제 풀어보기) 
Q1) 영화 제목을 movie_rank 이름의 리스트에 저장해보세요. (순위 정보는 저장하지 않는다.)
순위 영화
1 닥터 스트레인지
2 스플릿
3 럭키

Q2) moive_rank 리스트 맨 마지막에 "배트맨"을 추가하라.

Q3) movie_rank 리스트에는 아래와 같이 네 개의 영화 제목이 바인딩되어 있다. 
"슈퍼맨"을 "닥터 스트레인지"와 "스플릿" 사이에 추가하라.
movie_rank = ['닥터 스트레인지', '스플릿', '럭키', '배트맨']

Q4) movie_rank 리스트에서 '럭키'를 삭제하라.
movie_rank = ['닥터 스트레인지', '슈퍼맨', '스플릿', '럭키', '배트맨']

Q5) movie_rank 리스트에서 '스플릿'과 '배트맨'을 삭제하라. 
movie_rank = ['닥터 스트레인지', '슈퍼맨', '스플릿', '배트맨']

코드)

movie_rank = ['닥터 스트레인지', '스플릿', '럭키']
print(movie_rank)
movie_rank.append('배트맨')
print(movie_rank)
movie_rank.insert(1,'슈퍼맨')
print(movie_rank)
movie_rank.remove('럭키')
print(movie_rank)
movie_rank.remove('스플릿')
movie_rank.remove('배트맨')
print(movie_rank)

결과)

['닥터 스트레인지', '스플릿', '럭키']
['닥터 스트레인지', '스플릿', '럭키', '배트맨']
['닥터 스트레인지', '슈퍼맨', '스플릿', '럭키', '배트맨']
['닥터 스트레인지', '슈퍼맨', '스플릿', '배트맨']
['닥터 스트레인지', '슈퍼맨']

Q6) 다음 코드를 실행해보고 오류가 발생하는 원인을 설명하라.
t = (1, 2, 3)
t[0] = 'a'

TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

튜플은 수정할 수 없다.

---

2.5 딕셔너리

key값과 value값이 한 쌍으로 저장되는 타입이다.
value 값은 튜플과 다르게 변경이 가능하다.

{,} 중괄호로 열고 닫는다.

{dict = ["번호":10, "성명": "장동건", "나이":23, "사는곳":"서울"}
dict["사는곳"] = "경기도"

dic (value)	10	장동건	23	서울
(key)	dic[번호]	dic[성명]	dic[나이]	dic[사는곳]

 

예제 1)

dict = {'번호':10, '성명': '장동건', '나이':23, '사는곳':'서울'}

print(dict)
print(type(dict))
print(dict['나이'])
dict['나이'] = 24
print(dict['나이'])
dict['직업'] = '배우'
print(dict)
print(dict.keys())
print(dict.values())
print('사는곳' in dict) #키 값 존재 여부: True
del dict['사는곳']
print('사는곳' in dict) #키 값 존재 여부: False
print(dict)

결과)

{'번호': 10, '성명': '장동건', '나이': 23, '사는곳': '서울'}
<class 'dict'>
23
24
{'번호': 10, '성명': '장동건', '나이': 24, '사는 곳': '서울', '직업': '배우'}
dict_keys(['번호', '성명', '나이', '사는 곳', '직업'])
dict_values([10, '장동건', 24, '서울', '배우'])
True
False
{'번호': 10, '성명': '장동건', '나이': 24, '직업': '배우'}

---