《 🍀 '데이터 과학을 위한 파이썬 프로그래밍'을 참고하여 진행할 스터디에 맞게 정리한 자료입니다. 기타 출처는 해당 자료에 기재되어있습니다. 》
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[Chapter 01] 프로그래밍 언어와 파이썬
1. 프로그래밍 언어의 이해
1) 대코딩시대와 프로그래밍 언어
코딩(Coding) : 프로그래밍을 하는 행위
ㄴ 코드(Code) : 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어, 이 코드를 작성하는 행위가 코딩
프로그래밍(Programming) : 프로그래밍 언어를 사용하여 프로그램을 개발하는 것
프로그래밍 언어(Programming language) : 프로그램을 개발할 때 사용하는 도구, 인간이 원하는 것을 컴퓨터로 실행시키기 위해 사용하는 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어
2) 프로그래밍 언어를 배우는 이유
"이 나라의 모든 사람이 프로그램을 배워야 한다. 왜냐하면 프로그램이라는 것은 생각을 어떻게 하는지 가르쳐주기 때문이다." - 스티브 잡스
프로그래밍 언어의 학습은 하나의 도구를 익히는 과정이기도 하지만, 컴퓨터가 절차적으로 문제를 어떻게 해결하는지 그 논리적인 과정을 학습한다는 측면에서 매우 중요
2. 파이썬 소개
1) 파이썬의 등장
★ 파이썬(Python) : 네덜란드의 개발자 귀도 반 로섬(Guido Van Rossum)이 1991년에 C언어를 기반으로 개발한 언어
2) 파이썬의 특징
(1) 플랫폼 독립적인 언어
플랫폼(Platform) : 여기서는 운영 체제(Operating System, OS)를 의미
e.g. 윈도우(Windows), 맥 OS(Mac OS), 리눅스(Linux) 등
즉, 플랫폼 독립적인 언어란 어떤 운영체제든 상관없이 사용할 수 있는 언어! (= 호환성이 좋다!)
(2) 인터프리터 언어
소스 코드(Source code) : 프로그래머가 작성한 프로그래밍 언어의 텍스트 파일
인터프리터(Interpreter) : 소스코드의 해석을 위해 사용되는 프로그램의 종류
소스코드가 컴퓨터에서 실행 >> 인터프리터 또는 컴파일러에 의해 해석 >> 해석된 결과가 운영체제에 맞춰 기계어로 변환 >> 컴퓨터의 하드웨어인 메모리와 CPU에 저장 >> 실행
파이썬은 인터프리터 언어로, 소스코드 자체가 바로 실행되어 속도는 좀 느리더라도 간편하게 사용할 수 있다.
- 컴파일러와 인터프리터
(3) 객체 지향 언어
객체 지향 언어(Object oriented language) : 객체 지향 프로그래밍 환경에서 사용되는 프로그래밍 언어,
객체 지향 : 자료구조와 이를 중심으로 한 모듈들을 먼저 설계한 다음에 이들의 실행 순서와 흐름을 짜는 방식, **재사용성(Reusability)**이 큰 특징
절차 지향 (Procedure language) : 프로그램의 순서와 흐름을 먼저 세우고 필요한 자료구조와 함수들을 설계하는 방식
(4) 동적 타이핑 언어
동적 타이핑 언어(Dynamic typing language) : 파이썬이 다른 언어와 가장 큰 차이를 보이는 특징, 프로그램의 실행 시점에서 각 프로그램 변수의 타입(Type)을 결정하는 언어
컴파일러 언어는 소스코드상에서 각 변수의 타입을 미리 정해 놓기 때문에 컴파일 시점에 컴퓨터의 메모리 사용 공간이 할당됨. 따라서 각 변수의 타입을 반드시 사전에 정의.
e.g. 컴파일러 언어인 c++에서의 변수 정의
int a; # a라는 변수가 정수라고 사전 정의한다.
하지만, 파이썬은 인터프리터 언어이므로 프로그램의 실행 시점에 변수들의 메모리 공간을 자유롭게 할당 >> 속도는 느리지만 자유롭게 메모리 공간을 할당받고 사용
3) 파이썬을 배우는 이유
(1) 쉽고 간단한 프로그래밍 언어
직관적이고, 인간 지향적이기 때문에 이해가 쉬운 파이썬의 문법!
(2) 다양한 라이브러리 제공
딥러닝 및 인공지능(Tensorflow, PyTorch), 데이터 분석, 웹 프로그래밍, 서버 관리용 스크립트 언어 등 다양하게 활용
개발자들이 만들어 놓은 많은 모듈과 패키지를 쉽게 사용 가능
(3) 대중적인 프로그래밍 언어
파이썬은 현재 전 세계에서 가장 대중적으로 사용되는 프로그래밍 언어!
특히 인공지능과 데이터 분석, 과학 계산 분야에서 활발히 사용
e.g. 바둑기사 이세돌 9단에게 승리한 알파고, 아이슈타인의 중력파를 증명하는 실험, 태양의 흑점 발견 실험 등
현재 가장 많은 질의응답을 받는 프로그래밍 언어 또한 파이썬★!
>> 대규모 커뮤니티가 활성화 되어있으면, 에러 및 오류 해결에 용이
3. 파이썬 개발 환경과 설치
1) 파이썬 개발환경 설정
(1) 운영체제 선정
국내 컴퓨터 사용자 대부분은 윈도우(Windows)를 사용
그러나 전 세계 프로그래머들은 대부분 유닉스(Unix)를 기반으로 한 리눅스(Linux)와 맥 OS(Mac OS)를 많이 활용
- 최근에는 윈도우가 리눅스의 다양한 기능을 흡수하면서 윈도우를 운영체제로 사용해도 큰 무리는 없어졌다.
(2) 파이썬 인터프리터 선정
파이썬 인터프리터 : 파이썬으로 작성된 소스코드의 실행 프로그램
(3) 코드 편집기 선정
코드 편집기 : 프로그램의 소스코드도 하나의 텍스트 문서이므로 이를 편집할 때 사용하는 프로그램
① 텍스트 에디터 : 하나는 단순히 문서를 편집할 때 사용
② 통합개발환경(Integrated Development Environment, IDE) : 프로그램의 개발부터 배포까지 전 과정을 지원
2) 파이썬 인터프리터의 설치
아나콘다(Anaconda) : 과학 계산용 파이썬 통합 패키지
위 링크에서 아나콘다 다운로드 >> 설치파일 오른쪽 클릭, 관리자 권한으로 실행 >> 영문 폴더에 설치해야 함 (한글있으면 오류남) >> Just me (유저 범위 차이) >> Add Anaconda ~ 체크하기 (파이썬을 이미 설치했다면 체크 X, 충돌날 수 있음)
경 변수 확인
제어판 >> 사용자 계정 >> (좌측 탭) 환경 변수 변경 >> 시스템 변수에서 Path 더블 클릭 >> 하단 세 개의 경로를 찾아보기를 통해 입력
C:\Users(혹은 사용자)\유저명\anaconda3
C:\Users(혹은 사용자)\유저명\anaconda3\Library
C:\Users(혹은 사용자)\유저명\anaconda3\Scripts
- 모듈 설치
Win + S 눌러 검색창 열기 >> ‘Anaconda prompt’ 관리자 권한으로 실행 >> 하단의 명령어를 한 줄씩 순서대로 입력 (순차적으로 한 줄씩 진행하되, 진행을 묻는 메세지 출력시에는 ‘y’를 입력) - conda update conda
- conda update python
- python -m pip install --upgrade pip
- conda update --all
- conda install numpy jupyter pandas matplotlib scipy scikit-learn
3) 파이썬 코드 편집기의 설치
Download PyCharm: The Python IDE for data science and web development by JetBrains
파이참(PyCharm) : JetBrains에서 제작한 Python용 통합 개발 환경
4) 파이참에서 코드 작성하기
📚 내용이 많은 관계로 줄입니다. 나머지 내용은 첨부한 강의안 pdf 파일로 확인해주시길 바랍니다.
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