[Python] 01 Variables and Data Type

포스팅 개요

본 포스팅은 프로그래밍에서의 변수와 파이썬의 data type에 대해 정리한 글입니다. 

01 Variables & Memory

• variable 변수
  • 변수는 value(값)을 저장하기 위한 메모리의 주소에 부여한 프로그래밍 상의 이름
  • 변수에 할당된 값은 변수가 가리키고 있는 메모리에 저장됨

  a = 5
  b = 3
  a + b
  # a, b: variable
  # 5, 3: value
  # 5, 3이라는 값들은 a, b라는 variable이 가리키고 있는 메모리 상에 저장된다
  

• 변수명 작명 방법
  • 변수명은 알파벳, 숫자, 언더스코어(_)로 구성한다
    • ex. num = 1, string_1 = “hi”
  • 변수명은 의미 있는 단어로 표기하는 것이 좋다
    • ex. name = “hailey”
  • 변수명은 대소문자를 구분한다
    • name ≠ NAME
  • 예약어(reserved word)는 변수명으로 사용하지 않는다
    • 예약어(reserved word): 컴퓨터 프로그래밍 언어에서 이미 문법적인 용도로 사용되고 있기 때문에 식별자로 사용할 수 없는 단어

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02 Data Type & Basic Operations

data type

• data type: 파이썬이 처리할 수 있는 데이터 유형

cf. statically typed language vs dynamically typed language

• statically typed language: 컴파일 시 변수의 data type이 결정됨
• dynamically typed language: 런타임 시 (코드 실행 시점에) 변수의 data type이 결정됨

연산자와 피연산자

• 연산자: +, -, *, / 와 같이 연산을 수행하는 기호들
• 피연산자: 연산자에 의해 계산이 되는 숫자들
  • ex. 3 + 2
    • + : 연산자
    • 3, 2 : 피연산자

주석

• # 사용 → 한 줄로만 작성 가능
• “”” “”” / ‘’’ ‘’’ 사용 → 여러 줄로도 작성 가능

숫자형 자료형 numeric

• type(변수명): 변수의 자료형을 출력
• 정수형 Integer
• 실수형 float
  • scientific notation: 3.4E-10 / 3.4e-10 = 3.4 * 10^-10
  • (출력시에는 모두 소문자 e로 출력됨)
• 복소수형 complex
  • 표현 방법
    • complex 함수 활용
    • j 활용
• 숫자형을 활용한 연산자
  • x + y
  • x - y
  • x * y
  • x / y
  • x // y
  • x % y
  • pow(x, y) / x ** y
  • +x
  • -x
  • abs(x)
  • int(x)
  • float(x)
  • complex(re, im)
  • c.conjugate(): 켤레복소수 출력
  • divmod(x, y): x를 y로 나눈 (몫, 나머지)
• cf. 컴퓨터는 왜 이진수를 쓸까?
  • 컴퓨터는 특정 자극을 줬을 때 전기를 통하게 하는 물질인 ‘반도체’로 구성되어 있다.
  • 따라서 전류가 흐를 때 1, 흐르지 않을 때 0으로만 숫자를 표현할 수 있기에 컴퓨터는 이진수를 사용한다.

문자열 자료형 string

• 문자열 string
  • 파이썬의 내장 시퀀스 자료형 중 하나
    • 파이썬 내장 시퀀스 자료형: 문자열, 튜플, 리스트, 바이트 배열, 바이트
  • 영문자 한 글자는 1byte의 메모리 공간을 사용
    • 한 글자씩(1byte씩) 메모리 공간이 할당됨
  cf. 1byte의 메모리 공간?
  • 1byte
    • 컴퓨터는 이진수로 데이터를 저장하는데, 이진수 한 자릿수는 1bit로 저장된다
    • 즉, 1bit는 0 또는 1을 나타낼 수 있다
    • 이러한 1bit 8개가 모인 것이 1 byte이다
    • 따라서 1 byte = 8 bit = 2 ** 8 = 256까지 저장이 가능하다
  • 1byte에 문자가 저장되는 방식
    • 컴퓨터는 모든 데이터를 이진수로 인식하기에, 문자를 문자 자체로 인식하지 못한다
    • 이에 문자를 이진수로 변환하는 표준 규칙(ASCII 코드 등)이 정해져있다
    • 이러한 규칙에 따라 문자를 이진수로 변환하여 저장하거나, 저장된 이진수를 문자로 변환하여 표시함
      • 문자 → 숫자 → 이진수
    ⇒ 컴퓨터는 문자를 처리할 때 문자 그대로 이해하는 것이 아니라, 정해진 규칙에 따라 숫자로 변형하여 이해한다
  cf. 프로그램 언어에서의 데이터 타입
  • 데이터 타입 별로 각각 다른 크기의 메모리 공간이 할당되어 있다
  • → 메모리의 효율적인 활용을 위해 상황에 따라 적절한 데이터 타입을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다

• 문자형 자료 만들기
  • “로 양쪽 둘러싸기 → 한 줄로만 작성 가능
  • ‘로 양쪽 둘러싸기 → 한 줄로만 작성 가능
  • “””로 양쪽 둘러싸기 → 여러 줄로 작성 가능
  • ‘’’로 양쪽 둘러싸기 → 여러 줄로 작성 가능
• 문자열 안에 따옴표를 포함시키고 싶을 때
  • ‘를 문자열 안에 사용할 때에는 “ 사용
  • “를 문자열 안에 사용할 때에는 ‘ 사용
  • \를 사용해서 ‘, “를 문자열에 포함시키기
• 문자열 안에서 줄바꿈을 하고싶을 때
  • 이스케이프 코드 \n 삽입하기
    • 이스케이프 코드
      • \n: 문자열 안에서 줄을 바꿀 때 사용
      • \t: 문자열 사이에 탭 간격을 줄 때 사용
      • \\: \를 표현할 때 사용
      • \’: ‘를 표현할 때 사용
      • \”: “를 표현할 때 사용
  • ‘’’ ‘’’ / “”” “”” 사용하기
• 문자열 연산하기
  • 문자열 합치기 concatenation: + 사용
  • 문자열 반복: * 사용
• 문자열 인덱싱과 슬라이싱
• 문자열 포맷팅 formatting
  • %-format
    • 문자열 포맷 코드
      • %d: 정수
      • %f: 실수
      • %o: 8진수 ← 10진수를 넣으면 8진수로 바꿔서 출력
      • %x: 16진수 ← 10진수를 넣으면 16진수로 바꿔서 출력
      • %c: 문자 1개
      • %s: 문자열
      • %%: %
  • format 함수
    • 인덱스 위치 사용
  • fstring
• 문자열 관련 함수
  • len(x)
  • x.count(”a”)
  • x.find(”a”): -1 if not found
  • x.index(”a”): value error if not found
  • “a”.join(x)
  • x.upper()
  • x.lower()
  • x.replace(”a”, “b”)
  • x.lstrip() / x.rstrip() / x.strip()
  • x.split(”a”)

불 자료형 bool

• 불 자료형이 False인 것들: 0, “”, 빈 값

리스트 자료형 list

• 리스트 만들기
• 리스트 인덱싱과 슬라이싱
  • 인덱싱: 요소의 원래 자료형으로 반환
  • 슬라이싱: 리스트 형태로 반환
• cf. iterable 객체의 인덱싱과 슬라이싱
• 리스트 연산하기
  • 리스트 합치기: + 사용
  • 리스트 반복하기: * 사용
  • 리스트 길이 구하기: len 사용
• 리스트의 값 변경과 삭제
  • 요소 값 변경
  • del을 이용한 요소 삭제
• 리스트 관련 함수
  • x.sort(): reverse=True → 내림차순
  • x.reverse()
  • x.index(a): value error if not found
  • x.append()
  • x.insert(a, b)
  • x.extend(a)
    • append, insert: 하나의 요소로 추가됨
    • extend: 리스트 확장 형식으로 추가됨
  • x.remove(a)
  • x.pop(1); 인덱스 값을 사용해서 삭제
  • x.count(a)
  • x.copy()

튜플 자료형 tuple

• 튜플과 리스트의 공통점 / 차이점
  • 공통점
    • 모든 자료형을 요소로 사용 가능
    • 순서가 있는 자료형으로, indexing / slicing 가능
    • 덧셈 및 곱셈 연산 가능
  • 차이점 

    리스트	튜플
    []로 표현	()로 표현
    요소의 생성, 삭제, 변경 가능	요소의 생성, 삭제, 변경 불가
    요소가 하나일 때는 [1]	요소가 하나일 때에는 1, / (1,) (반드시 콤마 필요)

• 튜플 요소의 값 삭제 및 변경 시도 → type error
• 튜플의 인덱싱과 슬라이싱
  • 인덱싱 → 요소값 반환
  • 슬라이싱 → 튜플 형태로 반환
• 튜플 관련 함수
  • 튜플은 immutable 객체이기 때문에 insert, append, extend x

딕셔너리 자료형 dictionary

• key의 조건
  • 고유한 값이어야 함; 중복되지 않아야 함
  • immutable (hashable) 객체만 들어갈 수 있음
    • ex. 문자열, 단일 숫자, 튜플
• 딕셔너리 추가와 삭제
  • 딕셔너리 key & value 추가
  • 딕셔너리 삭제: del dic[key]
• 딕셔너리 관련 함수
  • x.keys()
  • x.values()
  • x.items()
  • x.clear()
  • x.get(a)
  • a in x

집합 자료형 set

• 집합의 특징
  • 중복 허용 X
  • 순서가 없기 때문에 인덱싱 / 슬라이싱 불가
• cf. 리스트 vs 튜플 vs 딕셔너리 vs 집합

  	순서	인덱싱/슬라이싱
  리스트	o	o
  튜플	o	o
  딕셔너리	입력 순서대로 만들어짐	x
  집합	x	x

• 교집합, 합집합, 차집합
  • 교집합: & / .intersection()
  • 합집합: | / .union()
  • 차집합: - / .difference()
• 집합 자료형 관련 함수
  • x.add()
  • x.update(): 값 여러개 추가
  • x.remove()
    • del로 list처럼 item deletion은 불가 (set 전체 삭제만 가능)
    cf. del의 쓰임
    • list: item deletion) del lst[2]
    • dictionary: item deletion) del dic[key]
    • tuple: tuple deletion) del tpl
    • set: set deletion) del set

 

- reference: https://wikidocs.net/book/1