Python 시작하기

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

print 문



In [1]:

    
print("Hello, universe!")









    



Hello, universe!

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
a, b









    Out[2]:





(3, 6)

Basic Types 기본 자료형

Boolean 부울리언
Integer 정수
Float 부동소수점
Complex 복소수
None

Boolean 부울리언



In [3]:

    
False, True









    Out[3]:





(False, True)



In [4]:

    
test = (3 > 4)
test









    Out[4]:





False



In [5]:

    
type(test)









    Out[5]:





bool

Integer 정수



In [6]:

    
a = 4



In [7]:

    
type(a)









    Out[7]:





int

Float 부동소수점



In [8]:

    
c = 2.14



In [9]:

    
type(c)









    Out[9]:





float

Complex 복소수

complex number
실수와 허수의 합으로 이루어지는 수
허수단위 i(i2＝－1이 되는 수의 하나)를 첨가
복소수 a＋bi에서 b≠0인 경우 a＋bi를 허수라 하고, a＝0이면 순허수



In [20]:

    
a = 1.5 + 0.5j   #j만 허수 변수로 인정이 되는데
a









    Out[20]:





(1.5+0.5j)



In [13]:

    
a.real









    Out[13]:





1.5



In [14]:

    
a.imag









    Out[14]:





0.5



In [18]:

    
a.conjugate()









    Out[18]:





(1.5-0.5j)



In [19]:

    
type(1. + 0j), type(5j)









    Out[19]:





(complex, complex)



In [14]:

    
type(1. + 0j)









    Out[14]:





complex

Casting 자료형 변환



In [21]:

    
float(1)









    Out[21]:





1.0



In [23]:

    
7 * 3, type(7 * 3)









    Out[23]:





(21, int)



In [24]:

    
7 * 3., type(7 * 3.)









    Out[24]:





(21.0, float)



In [25]:

    
type((1 + 3j) * 5)   #뭐든 type이 섞이면 더 복잡한 형태로 합쳐지는구나









    Out[25]:





complex

Division



In [30]:

    
# from __future__ import division



In [36]:

    
3 / 2, 10 / 3









    Out[36]:





(1.5, 3.3333333333333335)



In [32]:

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



In [37]:

    
3 // 2, 10 // 3









    Out[37]:





(1, 3)

Power



In [35]:

    
2 ** 5, 3 ** 5, 2**10









    Out[35]:





(32, 243, 1024)

Modulo



In [38]:

    
8 % 3, 10 % 3, 12 % 7, 10 % 2









    Out[38]:





(2, 1, 5, 0)

Assignment



In [39]:

    
a = 1
a += 1
a









    Out[39]:





2



In [40]:

    
a = 10
a -= 1
a









    Out[40]:





9



In [41]:

    
a = 20
a *= 2
a









    Out[41]:





40



In [42]:

    
a = 30
a /= 3
a









    Out[42]:





10.0

Comparison 비교

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



In [43]:

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









    Out[43]:





(True, True, False, False)

Containers 고급 자료형

list 리스트
dictionary 사전
tuple 튜플
string 문자열

List 리스트



In [44]:

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









    Out[44]:





list

Indexing 인덱싱

container 유형의 자료에서 일부 자료만 뽑아내는 일



In [45]:

    
l[0]









    Out[45]:





'red'



In [46]:

    
l[1]









    Out[46]:





'blue'



In [47]:

    
l[-1]









    Out[47]:





'white'



In [48]:

    
l[-2]









    Out[48]:





'black'

Slicing 슬라이싱



In [49]:

    
l[2:4]









    Out[49]:





['green', 'black']

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



In [50]:

    
l[2:]









    Out[50]:





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



In [51]:

    
l[:2]









    Out[51]:





['red', 'blue']



In [54]:

    
l[::2], l[::3]









    Out[54]:





(['red', 'green', 'white'], ['red', 'black'])

Lists are mutable
can be modified



In [55]:

    
l









    Out[55]:





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



In [56]:

    
l[0] = 'yellow'
l









    Out[56]:





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



In [57]:

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









    Out[57]:





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

list may have different types



In [58]:

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



In [60]:

    
l[0], l[1], l[2]









    Out[60]:





(3.14, -200, 'hello')

Methods 메소드

Add, Remove



In [61]:

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



In [62]:

    
L.append('pink')



In [63]:

    
L









    Out[63]:





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



In [64]:

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









    Out[64]:





'pink'



In [65]:

    
L









    Out[65]:





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



In [66]:

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



In [74]:

    
L









    Out[74]:





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



In [77]:

    
L = L[:-2]
L









    Out[77]:





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

Reverse



In [95]:

    
r = L[::-1]
r









    Out[95]:





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



In [79]:

    
r.reverse()



In [80]:

    
r









    Out[80]:





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



In [83]:

    
r2 = list(L)
r2









    Out[83]:





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



In [84]:

    
r2.reverse()   # in-place
r2









    Out[84]:





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

Concatenate and repeat lists



In [85]:

    
r, L









    Out[85]:





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



In [86]:

    
r + L









    Out[86]:





['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 [96]:

    
sorted(r) # new object









    Out[96]:





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



In [97]:

    
r









    Out[97]:





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



In [99]:

    
r.sort()  # in-place



In [100]:

    
r









    Out[100]:





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

All methods
- r. + press



In [102]:

    
#r.  +   tap을 해보면 methods가 나온다.



In [103]:

    
dir(r)









    Out[103]:





['__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 [104]:

    
s = 'Hello, how are you?'
s









    Out[104]:





'Hello, how are you?'

Multi-line string



In [106]:

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









    Out[106]:





'Hello,                 \n       how are you\n       doing'



In [107]:

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









    Out[107]:





"Hi,\nwhat's up?"



In [109]:

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









    



  File "<ipython-input-109-1c268f2f5ffd>", line 1
    s = 'Hi, what's up?'
                  ^
SyntaxError: invalid syntax

nested



In [110]:

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









    Out[110]:





"Hi, what's up?"

string is a container



In [111]:

    
a = "hello"



In [112]:

    
a[0]









    Out[112]:





'h'



In [113]:

    
a[1]









    Out[113]:





'e'



In [114]:

    
a[-1]









    Out[114]:





'o'



In [115]:

    
a = "hello, world!"



In [116]:

    
a[3:6]









    Out[116]:





'lo,'



In [117]:

    
a[2:10:2]









    Out[117]:





'lo o'



In [118]:

    
a[::3]









    Out[118]:





'hl r!'

immutable: cannot change



In [119]:

    
a[2] = 'z'









    



---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-119-d57c4312feba> in <module>()
----> 1 a[2] = 'z'

TypeError: 'str' object does not support item assignment



In [120]:

    
a









    Out[120]:





'hello, world!'



In [121]:

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









    Out[121]:





'hezzo, worzd!'



In [122]:

    
a









    Out[122]:





'hello, world!'

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



In [123]:

    
"x=%d" % 1









    Out[123]:





'x=1'



In [124]:

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









    Out[124]:





'pi=3.140000'

Dictionary 사전



In [125]:

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









    Out[125]:





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



In [126]:

    
tel['sebastian'], tel['emmanuelle']









    Out[126]:





(5578, 5752)



In [127]:

    
tel['francis'] = 5915
tel









    Out[127]:





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



In [128]:

    
tel.keys()









    Out[128]:





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



In [129]:

    
tel.values()









    Out[129]:





[5578, 5915, 5752]



In [130]:

    
'francis' in tel









    Out[130]:





True

Tuple 튜플



In [133]:

    
u = (0, 2)
u









    Out[133]:





(0, 2)



In [134]:

    
t = 12345, 54321, 'hello!'
t









    Out[134]:





(12345, 54321, 'hello!')



In [135]:

    
t[0]









    Out[135]:





12345



In [140]:

    
t[0] = (1)









    



---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-140-9017e1fdb049> in <module>()
----> 1 t[0] = (1)

TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

Reference, Mutable, Immutable



In [142]:

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









    Out[142]:





([1, 2, 3], [1, 2, 3])



In [143]:

    
id(a), id(b)









    Out[143]:





(172229768L, 172229768L)



In [144]:

    
id?



In [145]:

    
a[0] = 11



In [146]:

    
a









    Out[146]:





[11, 2, 3]



In [147]:

    
b









    Out[147]:





[11, 2, 3]



In [148]:

    
b[1] = "hi!"
b









    Out[148]:





[11, 'hi!', 3]



In [149]:

    
a









    Out[149]:





[11, 'hi!', 3]



In [150]:

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









    Out[150]:





([1, 'hi!', 3], 1)



In [151]:

    
id(a), id(b)









    Out[151]:





(172351240L, 31850120L)

zip



In [152]:

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



In [153]:

    
c = zip(a, b)
c









    Out[153]:





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



In [155]:

    
d = dict(c)
d









    Out[155]:





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



In [156]:

    
zip(*c)









    Out[156]:





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



In [157]:

    
zip(*zip(*c))









    Out[157]:





[(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 [162]:

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









    Out[162]:





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



In [166]:

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









    



  File "<ipython-input-166-ba3a09e60c35>", line 1
    a = 1 + 3 + 4 +
                    ^
SyntaxError: invalid syntax



In [169]:

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









    Out[169]:





26

Control Flow 흐름 제어

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

If/elif/else



In [170]:

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









    



Obvious!

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



In [171]:

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









    



A lot

for/range



In [172]:

    
range(10)   # :10









    Out[172]:





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



In [173]:

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



In [174]:

    
i









    Out[174]:





3



In [175]:

    
range(5, 10)    # 5:10









    Out[175]:





[5, 6, 7, 8, 9]



In [176]:

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









    



b
c
d



In [177]:

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









    



Python is cool
Python is powerful
Python is readable



In [178]:

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









    



b
c
d



In [179]:

    
print(x[1:4])









    



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

while/break/continue



In [180]:

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









    



((1+2j), 2.23606797749979)
((-2+4j), 4.47213595499958)
((-11-16j), 19.4164878389476)
((-134+352j), 376.64306710730784)






    Out[180]:





(-134+352j)



In [181]:

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









    



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






    Out[181]:





(-11-16j)



In [184]:

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

Enumerate



In [186]:

    
words = ('nice', 'smart', 'lovely')
for i in range(len(words)):
    print((i, words[i]))









    



(0, 'nice')
(1, 'smart')
(2, 'lovely')



In [187]:

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









    



(0, 'nice')
(1, 'smart')
(2, 'lovely')

Dictionary Loop



In [188]:

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









    Out[188]:





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



In [189]:

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









    



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



In [190]:

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









    



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

List Comprehensions



In [191]:

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









    



100 loops, best of 3: 2.75 ms per loop



In [194]:

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









    



1000 loops, best of 3: 1.26 ms per loop

Function 함수

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

definition 함수의 정의

콜론(:) 사용
들여쓰기 (indentation)



In [195]:

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



In [196]:

    
test()









    



in test function



In [197]:

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









    



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

parameter 인수



In [198]:

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



In [199]:

    
disk_area(1.5)









    Out[199]:





7.0649999999999995



In [200]:

    
def double_it(x):
    return x * 2



In [201]:

    
double_it(3)









    Out[201]:





6



In [202]:

    
double_it()









    



---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-202-51cdedbb81b0> in <module>()
----> 1 double_it()

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

default parameter



In [203]:

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



In [204]:

    
double_it(3)









    Out[204]:





6



In [205]:

    
double_it()









    Out[205]:





4



In [206]:

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



In [207]:

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









    Out[207]:





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



In [208]:

    
slicer(rhyme)   # rhyme[::]









    Out[208]:





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



In [209]:

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









    Out[209]:





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



In [210]:

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









    Out[210]:





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



In [211]:

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









    Out[211]:





['fish,', 'fish,']

local variable



In [212]:

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



In [213]:

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



In [214]:

    
try_to_modify(a, b, c)









    



23
[99, 42]
[99]



In [215]:

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









    



77
[99, 42]
[28]



In [216]:

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



In [217]:

    
addx(10)









    Out[217]:





15



In [218]:

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



In [219]:

    
setx(10)



In [220]:

    
x









    Out[220]:





5

global variable



In [221]:

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



In [222]:

    
setx(10)



In [223]:

    
x









    Out[223]:





10

Variable number of parameters

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



In [224]:

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



In [225]:

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









    



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

Docstrings



In [226]:

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



In [227]:

    
funcname?



In [228]:

    
funcname.__doc__









    Out[228]:





'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 [229]:

    
def f():
    a = 1



In [230]:

    
x = f()
x



In [231]:

    
print(x)









    



None

`is` 비교

같은 메모리를 가리키고 있는지 비교



In [232]:

    
a = 3.14 * 2
b = 6.28



In [233]:

    
a == b









    Out[233]:





True



In [234]:

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









    



(178235064L, 178235112L)



In [235]:

    
a is b









    Out[235]:





False



In [236]:

    
a = None



In [237]:

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









    Out[237]:





(True, False)



In [239]:

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



In [240]:

    
f(10)









    Out[240]:





100



In [241]:

    
f(10, 20)









    Out[241]:





200

Package Import



In [242]:

    
import scipy



In [243]:

    
scipy.__file__









    Out[243]:





'C:\\Anaconda3\\envs\\py27\\lib\\site-packages\\scipy\\__init__.pyc'

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



In [244]:

    
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









    



---------------------------------------------------------------------------
ImportError                               Traceback (most recent call last)
<ipython-input-244-6f14e5e046db> in <module>()
      5 import matplotlib as mpl
      6 import matplotlib.pylab as plt
----> 7 import seaborn as sns

ImportError: No module named seaborn

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 [245]:

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









    



---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-245-5b9458e4f472> in <module>()
----> 1 sp.stats.norm.rvs(size=10)

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



In [246]:

    
sp.constants.c









    



---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-246-1041528b4e47> in <module>()
----> 1 sp.constants.c

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



In [247]:

    
import scipy.constants
sp.constants.c









    Out[247]:





299792458.0



In [ ]:

Python 시작하기

print 문

Basic Types 기본 자료형

Boolean 부울리언

Integer 정수

Float 부동소수점

Complex 복소수

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Slicing 슬라이싱

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Dictionary 사전

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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