Python 시작하기

이 노트북은 처음으로 Python을 시작하는 사람이 실제로 명령어를 실행시키면서 기본 개념을 익히기 위한 문서이다.

print 문



In [1]:

    
print("Hello, world!")









    



Hello, world!

python 2
- print 1
python 3
- print(1)
python 2에서 python 3 문법을 사용하려면
- from __future__ import print_function
- 본 강의에서는 python 3 문법 사용



In [2]:

    
a = 3
b = 2 * a



In [3]:

    
a
b









    Out[3]:





6

Basic Types 기본 자료형

Boolean 부울리언
Integer 정수
Float 부동소수점
Complex 복소수
None

Boolean 부울리언



In [4]:

    
True, False









    Out[4]:





(True, False)



In [5]:

    
test = (3 > 4)
test









    Out[5]:





False



In [6]:

    
type(test)









    Out[6]:





bool

Integer 정수



In [7]:

    
a = 4



In [8]:

    
type(a)









    Out[8]:





int

Float 부동소수점



In [9]:

    
c = 2.1



In [10]:

    
type(c)









    Out[10]:





float

Complex 복소수



In [11]:

    
a = 1.5 + 0.5j
a









    Out[11]:





(1.5+0.5j)



In [12]:

    
a.real









    Out[12]:





1.5



In [13]:

    
a.imag









    Out[13]:





0.5



In [14]:

    
type(1. + 0j)









    Out[14]:





complex

Casting 자료형 변환



In [15]:

    
float(1)









    Out[15]:





1.0



In [16]:

    
7 * 3.









    Out[16]:





21.0

Division



In [17]:

    
from __future__ import division



In [18]:

    
3 / 2









    Out[18]:





1.5



In [19]:

    
# without from __future__ import division
# 3 / 2   =>  1



In [20]:

    
3 // 2









    Out[20]:





1

Power



In [21]:

    
2**10









    Out[21]:





1024

Modulo



In [22]:

    
8 % 3









    Out[22]:





2

Assignment



In [23]:

    
a = 1
a += 1
a









    Out[23]:





2



In [24]:

    
a = 1
a -= 1
a









    Out[24]:





0



In [25]:

    
a = 10
a *= 2
a









    Out[25]:





20



In [26]:

    
a = 10
a /= 2
a









    Out[26]:





5.0

Comparison 비교

$$ 2 > 1, \;\;\; 2 \geq 1, \;\;\; 2 = 1 $$



In [27]:

    
2 > 1, 2 >= 1, 2 == 1









    Out[27]:





(True, True, False)

Containers 고급 자료형

list 리스트
dictionary 사전
tuple 튜플
string 문자열

List 리스트



In [28]:

    
l = ['red', 'blue', 'green', 'black', 'white']
type(l)









    Out[28]:





list

Indexing 인덱싱

container 유형의 자료에서 일부 자료만 뽑아내는 일



In [29]:

    
l[0]









    Out[29]:





'red'



In [30]:

    
l[1]









    Out[30]:





'blue'



In [31]:

    
l[-1]









    Out[31]:





'white'



In [32]:

    
l[-2]









    Out[32]:





'black'

Slicing 슬라이싱



In [33]:

    
l[2:4]









    Out[33]:





['green', 'black']

l[start:stop:step]
- start<= < stop
- i = i + step
All slicing parameters are optional:



In [34]:

    
l[2:]









    Out[34]:





['green', 'black', 'white']



In [35]:

    
l[:2]









    Out[35]:





['red', 'blue']



In [36]:

    
l[::2]









    Out[36]:





['red', 'green', 'white']

Lists are mutable
can be modified



In [37]:

    
l









    Out[37]:





['red', 'blue', 'green', 'black', 'white']



In [38]:

    
l[0] = 'yellow'
l









    Out[38]:





['yellow', 'blue', 'green', 'black', 'white']



In [39]:

    
l[2:4] = ['gray', 'purple']
l









    Out[39]:





['yellow', 'blue', 'gray', 'purple', 'white']

list may have different types



In [40]:

    
l = [3.14, -200, 'hello']



In [41]:

    
l[1], l[2]









    Out[41]:





(-200, 'hello')

Methods 메소드

Add, Remove



In [42]:

    
L = ['red', 'blue', 'green', 'black', 'white']



In [43]:

    
L.append('pink')



In [44]:

    
L









    Out[44]:





['red', 'blue', 'green', 'black', 'white', 'pink']



In [45]:

    
L.pop() # removes and returns the last item









    Out[45]:





'pink'



In [46]:

    
L









    Out[46]:





['red', 'blue', 'green', 'black', 'white']



In [47]:

    
L.extend(['pink', 'purple']) # extend L, in-place



In [48]:

    
L









    Out[48]:





['red', 'blue', 'green', 'black', 'white', 'pink', 'purple']



In [49]:

    
L = L[:-2]
L









    Out[49]:





['red', 'blue', 'green', 'black', 'white']

Reverse



In [50]:

    
r = L[::-1]
r









    Out[50]:





['white', 'black', 'green', 'blue', 'red']



In [51]:

    
r.reverse()



In [52]:

    
r









    Out[52]:





['red', 'blue', 'green', 'black', 'white']



In [53]:

    
r2 = list(L)
r2









    Out[53]:





['red', 'blue', 'green', 'black', 'white']



In [54]:

    
r2.reverse() # in-place
r2









    Out[54]:





['white', 'black', 'green', 'blue', 'red']

Concatenate and repeat lists



In [55]:

    
r + L









    Out[55]:





['red',
 'blue',
 'green',
 'black',
 'white',
 'red',
 'blue',
 'green',
 'black',
 'white']



In [56]:

    
r









    Out[56]:





['red', 'blue', 'green', 'black', 'white']



In [57]:

    
r * 2









    Out[57]:





['red',
 'blue',
 'green',
 'black',
 'white',
 'red',
 'blue',
 'green',
 'black',
 'white']

Sort



In [58]:

    
sorted(r) # new object









    Out[58]:





['black', 'blue', 'green', 'red', 'white']



In [59]:

    
r









    Out[59]:





['red', 'blue', 'green', 'black', 'white']



In [60]:

    
r.sort()  # in-place



In [61]:

    
r









    Out[61]:





['black', 'blue', 'green', 'red', 'white']

All methods
- r. + press



In [62]:

    
r.









    



  File "<ipython-input-62-ea092d2967a4>", line 1
    r.
      ^
SyntaxError: invalid syntax



In [63]:

    
dir(r)









    Out[63]:





['__add__',
 '__class__',
 '__contains__',
 '__delattr__',
 '__delitem__',
 '__delslice__',
 '__doc__',
 '__eq__',
 '__format__',
 '__ge__',
 '__getattribute__',
 '__getitem__',
 '__getslice__',
 '__gt__',
 '__hash__',
 '__iadd__',
 '__imul__',
 '__init__',
 '__iter__',
 '__le__',
 '__len__',
 '__lt__',
 '__mul__',
 '__ne__',
 '__new__',
 '__reduce__',
 '__reduce_ex__',
 '__repr__',
 '__reversed__',
 '__rmul__',
 '__setattr__',
 '__setitem__',
 '__setslice__',
 '__sizeof__',
 '__str__',
 '__subclasshook__',
 'append',
 'count',
 'extend',
 'index',
 'insert',
 'pop',
 'remove',
 'reverse',
 'sort']

String 문자열



In [64]:

    
s = 'Hello, how are you?'
s









    Out[64]:





'Hello, how are you?'

Multi-line string



In [65]:

    
s = '''Hello,                 
       how are you'''
s









    Out[65]:





'Hello,                 \n       how are you'



In [66]:

    
s = """Hi,
what's up?"""
s









    Out[66]:





"Hi,\nwhat's up?"



In [67]:

    
s = 'Hi, what's up?'









    



  File "<ipython-input-67-1b11fbf9496e>", line 1
    s = 'Hi, what's up?'
                  ^
SyntaxError: invalid syntax

nested



In [68]:

    
s = "Hi, what's up?"
s









    Out[68]:





"Hi, what's up?"

string is a container



In [69]:

    
a = "hello"



In [70]:

    
a[0]









    Out[70]:





'h'



In [71]:

    
a[1]









    Out[71]:





'e'



In [72]:

    
a[-1]









    Out[72]:





'o'



In [73]:

    
a = "hello, world!"



In [74]:

    
a[3:6]









    Out[74]:





'lo,'



In [75]:

    
a[2:10:2]









    Out[75]:





'lo o'



In [76]:

    
a[::3]









    Out[76]:





'hl r!'

immutable: cannot change



In [77]:

    
a[2] = 'z'









    



---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-77-d57c4312feba> in <module>()
----> 1 a[2] = 'z'

TypeError: 'str' object does not support item assignment



In [ ]:

    
a.replace('l', 'z')



In [78]:

    
a









    Out[78]:





'hello, world!'

format
- string % argument
- %d: integer
- %f: float
- %s: string



In [79]:

    
"x=%d" % 1









    Out[79]:





'x=1'



In [80]:

    
"%s=%f" % ("pi", 3.14)









    Out[80]:





'pi=3.140000'

Dictionary 사전



In [81]:

    
tel = {'emmanuelle': 5752, 'sebastian': 5578}
tel









    Out[81]:





{'emmanuelle': 5752, 'sebastian': 5578}



In [82]:

    
tel['sebastian']









    Out[82]:





5578



In [83]:

    
tel['francis'] = 5915
tel









    Out[83]:





{'emmanuelle': 5752, 'francis': 5915, 'sebastian': 5578}



In [84]:

    
tel.keys()









    Out[84]:





['sebastian', 'francis', 'emmanuelle']



In [85]:

    
tel.values()









    Out[85]:





[5578, 5915, 5752]



In [86]:

    
'francis' in tel









    Out[86]:





True

Tuple 튜플



In [87]:

    
u = (0, 2)
u









    Out[87]:





(0, 2)



In [88]:

    
t = 12345, 54321, 'hello!'
t









    Out[88]:





(12345, 54321, 'hello!')



In [89]:

    
t[0]









    Out[89]:





12345



In [90]:

    
b[0] = 1









    



---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-90-d28c64b6d9cf> in <module>()
----> 1 b[0] = 1

TypeError: 'int' object does not support item assignment

Reference, Mutable, Immutable



In [91]:

    
a = [1, 2, 3]
b = a



In [92]:

    
a









    Out[92]:





[1, 2, 3]



In [93]:

    
b









    Out[93]:





[1, 2, 3]



In [94]:

    
id(a), id(b)









    Out[94]:





(139806688343608, 139806688343608)



In [95]:

    
a[0] = 11



In [96]:

    
a









    Out[96]:





[11, 2, 3]



In [97]:

    
b









    Out[97]:





[11, 2, 3]



In [ ]:



In [98]:

    
b[1] = 'hi!'



In [99]:

    
b









    Out[99]:





[11, 'hi!', 3]



In [100]:

    
a









    Out[100]:





[11, 'hi!', 3]



In [101]:

    
a = [1, 'hi!', 3]



In [102]:

    
b = 1



In [103]:

    
id(a), id(b)









    Out[103]:





(139806689796752, 9666936)

zip



In [104]:

    
a = [1, 2, 3]
b = [10, 20, 30]



In [105]:

    
c = zip(a, b)
c









    Out[105]:





[(1, 10), (2, 20), (3, 30)]



In [106]:

    
d = dict(c)
d









    Out[106]:





{1: 10, 2: 20, 3: 30}



In [107]:

    
zip(*c)









    Out[107]:





[(1, 2, 3), (10, 20, 30)]



In [108]:

    
zip(*zip(*c))









    Out[108]:





[(1, 10), (2, 20), (3, 30)]

Code Line-Break 여러 줄로 나누어 쓰기

리스트나 딕셔너리 정의, 함수 호출/정의 등의 경우에는 문법적으로 완료되지 않으면 그냥 다음 줄 사용 가능
그렇지 않은 경우 backslash사용



In [109]:

    
a = [1, 2, 3,
     4, 5, 6]
a









    Out[109]:





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



In [110]:

    
a = 1 + 3 + 4 +
    5 + 6 + 7









    



  File "<ipython-input-110-4f831cc21792>", line 1
    a = 1 + 3 + 4 +
                   ^
SyntaxError: invalid syntax



In [111]:

    
a = 1 + 3 + 4 + \
    5 + 6 + 7
a









    Out[111]:





26

Control Flow 흐름 제어

if/elif/else
for/range
while/break/continue
enumerate
dictionary loop
list comprehension

If/elif/else



In [112]:

    
if 2**2 == 4:
    print('Obvious!')









    



Obvious!

Python Indentation 들여쓰기
- space or tab
- number of spaces: block level
- convention: 4 spaces



In [113]:

    
a = 10
if a == 1:
    print(1)
elif a == 2:
    print(2)
else:
    print('A lot')









    



A lot

for/range



In [114]:

    
range(10)   # :10









    Out[114]:





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



In [115]:

    
for i in range(4):
    print(i)



In [116]:

    
i









    Out[116]:





3



In [117]:

    
range(5, 10)  # 5:10









    Out[117]:





[5, 6, 7, 8, 9]



In [118]:

    
x = ["a", "b", "c", "d", "e"]
for i in range(1, 4):
    print(x[i])









    



b
c
d



In [119]:

    
for word in ['cool', 'powerful', 'readable']:
    print('Python is %s' % word)









    



Python is cool
Python is powerful
Python is readable



In [120]:

    
for xi in x[1:4]:
    print(xi)









    



b
c
d



In [121]:

    
print(x[1:4])









    



['b', 'c', 'd']

while/break/continue



In [122]:

    
z = 1 + 1j
while abs(z) < 100:
    z = z**2 + 1
    print(z, abs(z))
z









    



(1+2j) 2.2360679775
(-2+4j) 4.472135955
(-11-16j) 19.4164878389
(-134+352j) 376.643067107






    Out[122]:





(-134+352j)



In [123]:

    
z = 1 + 1j
while abs(z) < 100:
    if z.imag < 0:
        print("break!")
        break
    z = z**2 + 1
    print(z)
z









    



(1+2j)
(-2+4j)
(-11-16j)
break!






    Out[123]:





(-11-16j)



In [124]:

    
a = [1, 0, 2, 4]
for element in a:
    if element == 0:
        continue
    print(1. / element)

Enumerate



In [125]:

    
words = ('cool', 'powerful', 'readable')
for i in range(len(words)):
    print((i, words[i]))









    



(0, 'cool')
(1, 'powerful')
(2, 'readable')



In [126]:

    
for i, item in enumerate(words):
    print((i, item))









    



(0, 'cool')
(1, 'powerful')
(2, 'readable')

Dictionary Loop



In [127]:

    
d = {'a': 1, 'b':1.2, 'c':1j}
d.items()









    Out[127]:





[('a', 1), ('c', 1j), ('b', 1.2)]



In [128]:

    
for key, val in sorted(d.items()):
    print('Key: %s has value: %s' % (key, val))









    



Key: a has value: 1
Key: b has value: 1.2
Key: c has value: 1j



In [129]:

    
for item in sorted(d.items()):
    print('item:', str(item))









    



item: ('a', 1)
item: ('b', 1.2)
item: ('c', 1j)

List Comprehensions



In [130]:

    
%%timeit
x = range(10000)
y = []
for i in x:
    y.append(i * 2)









    



1000 loops, best of 3: 835 µs per loop



In [131]:

    
%%timeit
y = [i*2 for i in range(10000)]









    



1000 loops, best of 3: 498 µs per loop

Function 함수

definition 정의
parameter 인수
local, global 스코프
variable number of parameters
docstring

definition 함수의 정의

콜론(:) 사용
들여쓰기 (indentation)



In [132]:

    
def test():
    print('in test function')



In [133]:

    
test()









    



in test function



In [134]:

    
test()
test()
test()
test()









    



in test function
in test function
in test function
in test function

parameter 인수



In [135]:

    
def disk_area(radius):
    return 3.14 * radius * radius



In [136]:

    
disk_area(1.5)









    Out[136]:





7.0649999999999995



In [137]:

    
def double_it(x):
    return x * 2



In [138]:

    
double_it(3)









    Out[138]:





6



In [139]:

    
double_it()









    



---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-139-51cdedbb81b0> in <module>()
----> 1 double_it()

TypeError: double_it() takes exactly 1 argument (0 given)

default parameter



In [2]:

    
def double_it(x=2):
    return x * 2



In [3]:

    
double_it(3)









    Out[3]:





6



In [4]:

    
double_it()









    Out[4]:





4



In [5]:

    
def slicer(seq, start=None, stop=None, step=None):
    return seq[start:stop:step]



In [6]:

    
rhyme = 'one fish, two fish, red fish, blue fish'.split()
rhyme









    Out[6]:





['one', 'fish,', 'two', 'fish,', 'red', 'fish,', 'blue', 'fish']



In [7]:

    
slicer(rhyme)  # rhyme[::]









    Out[7]:





['one', 'fish,', 'two', 'fish,', 'red', 'fish,', 'blue', 'fish']



In [8]:

    
slicer(rhyme, step=2) # rhyme[::2]









    Out[8]:





['one', 'two', 'red', 'blue']



In [9]:

    
slicer(rhyme, 1, step=2) # rhyme[1::2]









    Out[9]:





['fish,', 'fish,', 'fish,', 'fish']



In [10]:

    
slicer(rhyme, start=1, stop=4, step=2) # rhyme[1:4:2]









    Out[10]:





['fish,', 'fish,']

local variable



In [11]:

    
def try_to_modify(x, y, z):
    x = 23
    y.append(42)
    z = [99] # new reference
    print(x)
    print(y)
    print(z)



In [12]:

    
a = 77    # immutable variable
b = [99]  # mutable variable
c = [28]



In [13]:

    
try_to_modify(a, b, c)









    



23
[99, 42]
[99]



In [14]:

    
print(a)
print(b)
print(c)









    



77
[99, 42]
[28]



In [15]:

    
x = 5
def addx(y):
    return x + y



In [16]:

    
addx(10)









    Out[16]:





15



In [17]:

    
def setx(y):
    x = y
    print('x is %d' % x)



In [18]:

    
setx(10)



In [19]:

    
x









    Out[19]:





5

global variable



In [20]:

    
def setx(y):
    global x
    x = y
    print('x is %d' % x)



In [21]:

    
setx(10)



In [22]:

    
x









    Out[22]:





10

Variable number of parameters

*args: positional arguments (tuple)
**kwargs: keyword arguments (dictionary)



In [23]:

    
def variable_args(*args, **kwargs):
    print('args is', args)
    print('kwargs is', kwargs)



In [24]:

    
variable_args('one', 'two', x=1, y=2, z=3)









    



args is ('one', 'two')
kwargs is {'y': 2, 'x': 1, 'z': 3}

Docstrings



In [25]:

    
def funcname(params):
    """Concise one-line sentence describing the function.
    Extended summary which can contain multiple paragraphs.
    """
    pass



In [26]:

    
funcname??



In [27]:

    
funcname.__doc__









    Out[27]:





'Concise one-line sentence describing the function.\n    Extended summary which can contain multiple paragraphs.\n    '

`None`

아무것도 출력하지 않거나
아무것도 받지 않는 경우



In [28]:

    
def f():
    a = 1



In [29]:

    
x = f()
x



In [30]:

    
print(x)









    



None

`is` 비교

같은 메모리를 가리키고 있는지 비교



In [31]:

    
a = 3.14 * 2
b = 6.28



In [32]:

    
a == b









    Out[32]:





True



In [33]:

    
print(id(a), id(b))









    



65719224 65719272



In [34]:

    
a is b









    Out[34]:





False



In [35]:

    
a = None



In [36]:

    
# a == None <---  사용하지 말것! __eq__ overload 시 위험!
a is None, a is not None









    Out[36]:





(True, False)



In [37]:

    
def f(x, y=None):
    if y is None:
        return x * x
    else:
        return x * y



In [38]:

    
f(10)









    Out[38]:





100



In [39]:

    
f(10, 20)









    Out[39]:





200

Package Import



In [40]:

    
import scipy



In [41]:

    
scipy.__file__









    Out[41]:





'/home/joel/anaconda2/lib/python2.7/site-packages/scipy/__init__.pyc'

pakage alias
- 패키지 이름이 길거나 다른 이름으로 사용하고 싶은 경우
- import XXX as YY



In [42]:

    
import numpy as np
import scipy as sp
import pandas as pd
import sklearn as sk
import matplotlib as mpl
import matplotlib.pylab as plt
import seaborn as sns

서브패키지 임포트
- 자동 임포트
  - 상위 패키지를 임포트 하면 상위 패키지의 __init__.py 내부에서 하위 패키지를 임포트
  - 사용자가 하위 패키지를 추가로 임포트할 필요 없음
- 수동 임포트
  - 메모리 절약을 위해 하위 패키지를 자동으로 임포트 하지 않음
  - 사용자가 필요한 서브패키지를 수동으로 임포트



In [43]:

    
sp.stats.norm.rvs(size=10)









    Out[43]:





array([ 0.15060943, -0.23652534, -0.51602361, -0.7335559 , -1.35747775,
        1.87101961,  0.12348571,  0.53643438,  1.70221398,  0.55901586])



In [44]:

    
sp.constants.c









    



---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-44-1041528b4e47> in <module>()
----> 1 sp.constants.c

AttributeError: 'module' object has no attribute 'constants'



In [45]:

    
import scipy.constants
sp.constants.c









    Out[45]:





299792458.0

Python 시작하기

print 문

Basic Types 기본 자료형

Boolean 부울리언

Integer 정수

Float 부동소수점

Complex 복소수

Casting 자료형 변환

Division

Power

Modulo

Assignment

Comparison 비교

Containers 고급 자료형

List 리스트

Indexing 인덱싱

Slicing 슬라이싱

Methods 메소드

String 문자열

Dictionary 사전

Tuple 튜플

Reference, Mutable, Immutable

zip

Code Line-Break 여러 줄로 나누어 쓰기

Control Flow 흐름 제어

If/elif/else

for/range

while/break/continue

Enumerate

Dictionary Loop

List Comprehensions

Function 함수

definition 함수의 정의

parameter 인수

default parameter

local variable

global variable

Variable number of parameters

Docstrings

None

is 비교

Package Import

`None`

`is` 비교