01장 파이썬이란 무엇인가?

• 01장에서 배우는 내용
  - 파이썬의 특징과 장단점
  - 파이썬 프로그래밍을 위한 환경 구축 방법
  - 간단한 파이썬 프로그램 작성

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1. 파이썬이란?

• 1990년 암스테르담의 귀도 반 로섬이 개발한 인터프리터 언어
  코미디 쇼인 '몬티 파있너의 날아다니는 서커스'에서 유래

인터프리터 언어란
소스 코드를 한 줄씩 해석한 후 그때그때 실행해 결과를 바로 확인할 수 있는 언어

• 사전적 의미
  - 고대 신화에 나오는 파르나소스 산의 동굴에 살던 큰 뱀
  - 아폴로 신이 델파이에서 파이썬을 퇴치했다는 이야기가 전해져 옴
  => 아이콘이 뱀 모양인 이유
  
  
• 컴퓨터 프로그래밍 교육할 때뿐만 아니라 기업에서 실무를 할 때도 많이 사용
  대표 기업 : 구글 (+ 인스타그램, 넷플릭스, 아마존 등)
  
  
• 장점 : 공동 작업과 유지 보수가 매우 쉽고 편리
  -> 다른 언어로 작성된 많은 프로그램이 파이썬으로 재구성

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2. 파이썬의 특징

• 파이썬은 인간다운 언어이다.
  - 사람이 생각하는 방식을 그대로 표현할 수 있는 언어
  
  
• 문법이 쉬워 빠르게 배울 수 있다.
  - 파이썬의 자료형, 함수, 클래스 만드는 법, 라이브러리 및 내장 함수 사용 방법 등을 익히는 데 일주일이면 충분
  '에릭 레이번드(Eric raymond)'
  
  
• 무료이지만 강력하다.
  - 파이썬은 오픈 소스(open source)이며 무료 소프트웨어이다.
  (오픈 소스 : 저작권자가 소스 코드를 공개하여 누구나 별다른 제한 없이 자유롭게 사용.복제.배포.수정할 수 있는 소프트웨어
  - 프로그래머는 만들고자 하는 프로그램의 대부분을 파이썬으로 만들 수 있다.
  시스템 프로그래밍이나 하드웨어 제어와 같은 매우 복잡하고 반복 연산이 많은 프로그램은 어울리지 않음
  다른 언어로 만든 프로그램을 파이썬 프로그램에 포함시킬 수 있다.
  - 파이썬과 C는 찰떡궁합
  프로그램의 전반적인 뼈대는 파이썬으로 만들고 빠른 실행 속도가 필요한 부분은 C로 만들어서 파이썬 프로그램 안에 포함시킬 수 있기 때문이다.
  (파이썬 라이브러리 : 파이썬 프로그램을 작성할 때 불러와 사용할 수 있도록 미리 만들어 놓은 파이썬 파일의 모음을 말한다.)
  
  
• 간결하다.
  - 단락을 구분하는 괄호({})가 없고 들여쓰기로 가능
  (들여쓰기 : 코드의 줄을 맞추는 것, 파이썬은 들여쓰기를 하지 않으면 프로그램이 실행되지 않는다.)
  
  
• 프로그래밍을 즐기게 해준다.
  - 다른 부수적인 개념이나 제한 사항 등에 신경 쓸 필요 없이 만들고자 하는 기능에만 집중할 수 있게 해준다.
  
  
• 개발 속도가 빠르다.
  - "Life is too short, You need python."

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3. 파이썬으로 무엇을 할 수 있을까?

1) 파이썬을 할 수 있는 일

1. 웹 프로그래밍
   - 게시판이나 방명록
2. 인공지능과 머신러닝
   (인공지능(artificial intelligence) : 기계가 인간처럼 생각하고 행동할 수 있는 능력을 제공하는 기술)
   - 자연어 처리, 음성 인식, 이미지 인식과 같은 인공지능 기술을 구현할 수 있다.
   (머신러닝(machine learning) : 인공지능의 한 분야, 경험을 통해 자동으로 발전하는 컴퓨터 알고리즘을 연구하는 분야)
   - 사이킷런(scikit-learn),텐서플로(TensorFlow),파이토치(PyTorch),케라스(Keras) 등과 같은 다양한 라이브러리 제공
3. 수치 연산 프로그래밍 - Numpy
   - 수치가 복잡하고 연산이 많다면 C와 같은 언어로 프로그래밍하는 것이 더 빠르다.
   - 파이썬은 넘파이(Numpy)라는 수치 연산 모듈을 제공한다.
   - C로 작성했기 때문에 파이썬에서도 수치 연산을 빠르게 수행할 수 있다.
4. 데이터 분석 - Pandas
   - 데이터 분석에 이상적인 언어로, 넘파이(NumPy),판다스(Pandas),맷플롯립(Matplotlib) 등과 같은 라이브러리들을 활용하여 데이터 처리, 통계 분석, 시각화를 손쉽게 수행할 수 있다.
   - 데이터 분석을 할 때 아직까지는 R 언어를 많이 사용, 판다스의 등장으로 파이썬을 사용하는 경우 증가
5. 데이터베이스 프로그래밍
   - 사이베이스(Sybase),인포믹스(Infomix),오라클(Oracle),마이에스큐엘(MySQL),포스트그레스큐엘(PostgreSQL) 등의 데이터베이스에 접근하기 위한 도구를 제공
   - 피클(pickle) 모듈 : 파이썬에서 사용하는 자료를 변형 없이 파일에 저장하거나 불러오는 일을 수행
   ('05-6 표준 라이브러리' 참고)
6. 시스템 유틸리티 제작하기
   - 파이썬은 운영체제(윈도우, 리눅스 등)의 시스템 명령어를 사용할 수 있는 각종 도구를 갖추고 있기 때문에
   - 파일 관리, 로그 분석, 시스템 모니터링 등과 같은 여러 가지 시스템 유틸리티를 만드는 데 유리
   (유틸리티 : 컴퓨터를 사용하는 데 도움을 주는 여러 가지 소프트웨어를 말한다.)
7. GUI 프로그래밍
   (GUI(graphic user interface) 프로그래밍 : 쉽게 말해 화면에 윈도우 창을 만들고 그 창에 프로그램을 동작시킬 수 있는 메뉴나 버튼 등을 추가)
   - GUI 프로그래밍을 위한 도구들이 잘 갖추어져 있기 때문에 GUI 프로그램을 쉽게 만들 수 있다.
   - 파이썬 프로그램과 함꼐 설치되는 Tkinter(티케이인터)를 들 수 있다.
   => 단 5줄의 소스 코드만으로 윈도우 창을 띄울 수 있다.
8. C/C++와 결합하기
   - 파이썬은 접착(glue) 언어 : 다른 언어와 결합해서 사용할 수 있기 때문
9. 사물 인터넷
   - 파이썬은 사물 인터넷(Internet of things) 분야에서도 활용도가 높다.
   (라즈베리파이(Raspberry pi) : 리눅스 기반의 매우 작은 컴퓨터)
   - 라즈베리파이를 제어할 때 파이썬을 사용
   - 라즈베리파이를 사용하면 홈시어터나 매우 작은 게임기 등 여러 가지 재미있는 것을 만들 수 있는데, 라즈베리파이를 제어할 때 파이썬을 사용

2) 파이썬으로 할 수 없는 일

1. 시스템과 밀접한 프로그래밍 영역
   - 파이썬으로 리눅스와 같은 운영체제 또는 엄청난 횟수의 반복과 연산이 필요한 프로그램을 만드는 것은 어렵다.
   즉, 매우 빠른 속도를 요구하거나 하드웨어를 직접 건드려야 하는 프로그램에는 적합하지 않다.
2. 모바일 프로그래밍
   - 파이썬은 구글이 가장 많이 애용하는 언어이지만, 파이썬으로 안드로이드 네이티브 앱(android native app)을 개발하는 것은 아직 어렵다.
   - 안드로이드에서 파이썬으로 만든 프로그램이 실행되도록 지원하기는 하지만, 이것만으로 앱을 만들기에는 아직 역부족이다. 이 밖에 아이폰 앱도 파이썬으로 개발할 수 없다.

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4. 파이썬 설치하기

• 윈도우에서 파이썬 설치하기
  www.python.org/downloads

Download Python

• 맥에서 파이썬 설치하기
  www.python.org

Welcome to Python.org

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5. 파이썬 둘러보기

1) 파이썬 기초 실습 준비하기

• [시작] 메뉴에서 ‘Python 3.11(64-bit)’을 찾아 실행

2) 파이썬 기초 문법 따라 해 보기

• 사칙 연산
• 변수에 숫자 대입하고 계산하기
• 변수에 문자 대입하고 출력하기
• 조건문 if
• 반복문 for
• 반복문 while
• 함수

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6. 파이썬과 에디터

• 파이썬 대화형 인터프리터는 간단한 예제를 풀 때는 편리하지만 여러 줄의 복잡한 소스 코드를 가진 프로그램을 만들 때는 불편하다. 또한 인터프리터를 종료하면 작성한 프로그램이 사라져 다시 사용하지 못한다는 단점이 있다.
• 따라서 여러 번 사용하기 위한 프로그램을 만들 때는 에디터를 사용해야 한다.
• 에디터(editor)란 소스 코드를 편집할 수 있는 프로그래밍 도구를 말한다.
  에디터에는 여러 가지 종류가 있다. 이 책에서는 그중 파이썬을 설치할 때 기본으로 설치되는 파이썬 IDLE(Integrated development and learning environment)의 에디터를 사용한다.

1) IDLE 에디터로 파이썬 프로그램 작성하기

• 파이썬 IDLE은 파이썬 프로그램 작성을 도와주는 통합 개발 환경이다.
• 단, IDLE 셸에서 들여쓰기를 표시하는 방법이 기본 파이썬 셸과 다르므로 이 책에서는 IDLE 에디터로 작성한 프로그램의 실행 결과를 표시하는 용도로만 사용한다.
• 앞으로 프롬프트(>>>)로 시작하는 예제는 IDLE 셸이 아닌 파이썬 셸로 실행해야 한다.
• 에디터로 파이썬 프로그램을 작성한 후 저장할 때는 파일 이름의 확장자를 항상 .py로 해야 한다.
• 파이썬 셸과 IDLE 에디터의 차이점
  - IDLE 에디터를 사용할 경우에는 다음처럼 print 문을 반드시 사용해야 한다.

2) 명령 프롬프트 창에서 파이썬 프로그램 실행하기

• 이번에는 앞에서 IDLE 에디터로 작성한 hello.py 파일을 명령 프롬프트(command prompt) 창에서 실행해 보자.
• IDLE 에디터에서 F5를 눌러 실행할 수도 있지만, 실제 업무에서는 일반적으로 명령 프롬프트 창에서 파이썬 프로그램을 실행한다.

3) 추천하는 에디터

1. 비주얼 스튜디오 코드(Visual studio code)
   - 파이참(Pycharm)과 더불어 프로그래머에게 가장 많은 사랑을 받는 파이썬의 대표적인 에디터
   - 비주얼 스튜디오 코드는 공식 다운로드 사이트(code.visualstudio.com)에서 내려받을 수 있다.
   - 비주얼 스튜디오 코드를 설치한 후 파이썬을 사용하기 위해 가장 먼저 해야 할 일은 파이썬 extension을 설치하는 것이다.
2. 파이참
   - 파이참은 가장 유명한 파이썬 에디터 중 하나로, 코드를 작성할 때 자동 완성, 문법 체크 등 편리한 기능을 많이 제공한다.
   - 파이참 공식 다운로드 사이트(www.jetbrains.com/pycharm/download)에서 내려받을 수 있다.
   - 파이참은 파이썬 전용 에디터이므로 별도의 extension이나 플러그인을 설치할 필요가 없다.