[TIL] 제어문

3-1. if문

if문은 왜 필요할까?

>>> money = True
>>> if money:
...     print("택시를 타고 가라")
... else:
...     print("걸어 가라")
...
택시를 타고 가라

if문의 기본 구조

• if와 else를 사용한 조건문의 기본 구조

if 조건문:
    수행할 문장1
    수행할 문장2
    ...
else:
    수행할 문장A
    수행할 문장B
    ...

• 조건문을 테스트해서 참이면 if문 바로 다음 문장(if 블록)들을 수행하고, 조건문이 거짓이면 else문 다음 문장(else 블록)들을 수행함
  • else문은 if문 없이 독립적으로 사용할 수 없음

들여쓰기

• if문을 만들 때는 if 조건문: 바로 아래 문장부터 if문에 속하는 모든 문장에 들여쓰기(indentation)를 해주어야함
• 아래와 같이 조건문이 참일 경우 “수행할 문장1”을 들여쓰기했고 “수행할 문장2”와 “수행할 문장3”도 들여쓰기 해 주었음

if 조건문:
    수행할 문장1
    수행할 문장2
    수행할 문장3

• “수행할 문장2”를 들여쓰기하지 않으면 오류 발생

if 조건문:
    수행할 문장1
수행할 문장2
    수행할 문장3

• “수행할 문장3”을 들여쓰기했지만 “수행할 문장1”이나 “수행할 문장2”와 들여쓰기의 너비가 다르면 오류 발생
  • 들여쓰기는 언제나 같은 너비로 해야함

if 조건문:
    수행할 문장1
    수행할 문장2
        수행할 문장3

조건문 다음에 콜론(:)을 잊지 말자

• if 조건문 뒤에는 반드시 콜론(:)이 붙음
  • 파이썬의 문법 구조
• 앞으로 배울 while이나 for, def, class문에도 역시 문장의 끝에 콜론(:)이 항상 들어감
• 다른 언어에서는 if문을 { } 기호로 감싸지만 파이썬에서는 들여쓰기로 해결한다는 점을 기억하자!!

조건문이란 무엇인가?

• if 조건문에서 “조건문”이란 참과 거짓을 판단하는 문장

비교연산자

비교연산자	설명
x < y	x가 y보다 작다
x > y	x가 y보다 크다
x == y	x와 y가 같다
x != y	x와 y가 같지 않다
x >= y	x가 y보다 크거나 같다
x <= y	x가 y보다 작거나 같다

>>> x = 3
>>> y = 2
>>> x > y
True
>>> x < y
False
>>> x == y
False
>>> x != y
True

and, or, not

연산자	설명
x or y	x와 y 둘중에 하나만 참이어도 참이다
x and y	x와 y 모두 참이어야 참이다
not x	x가 거짓이면 참이다

• 돈이 3000원 이상 있거나 카드가 있다면 택시를 타고 그렇지 않으면 걸어 가라

>>> money = 2000
>>> card = True
>>> if money >= 3000 or card:
...     print("택시를 타고 가라")
... else:
...     print("걸어가라")
...
택시를 타고 가라
>>>

• money는 2000이지만 card가 True이기 때문에 money >= 3000 or card 조건문이 참

x in s, x not in s

• 파이썬은 다른 프로그래밍 언어에서 쉽게 볼 수 없는 조건문을 제공함

in	not in
x in 리스트	x not in 리스트
x in 튜플	x not in 튜플
x in 문자열	x not in 문자열

>>> 1 in [1, 2, 3]
True
>>> 1 not in [1, 2, 3]
False

• 첫 번째 예는 “[1, 2, 3]이라는 리스트 안에 1이 있는가?” 조건문
  • 1은 [1, 2, 3] 안에 있으므로 참 -> True
• 두 번째 예는 “[1, 2, 3] 리스트 안에 1이 없는가?” 조건문
  • 1은 [1, 2, 3] 안에 있으므로 거짓 -> False
• 튜플과 문자열에 적용한 예

>>> 'a' in ('a', 'b', 'c')
True
>>> 'j' not in 'python'
True

• “만약 주머니에 돈이 있으면 택시를 타고, 없으면 걸어 가라.”

>>> pocket = ['paper', 'cellphone', 'money']
>>> if 'money' in pocket:
...     print("택시를 타고 가라")
... else:
...     print("걸어가라")
...
택시를 타고 가라
>>>

• [‘paper’, ‘cellphone’, ‘money’] 리스트 안에 ‘money’가 있으므로 ‘money’ in pocket은 참이 됨
  • 따라서 if문 다음 문장이 수행됨

조건문에서 아무 일도 하지 않게 설정하고 싶다면?

• 조건문의 참, 거짓에 따라 실행할 행동을 정의할 때, 아무런 일도 하지 않도록 설정하고 싶을 때
  • 이럴 때 사용하는 것이 바로 pass
• “주머니에 돈이 있으면 가만히 있고 주머니에 돈이 없으면 카드를 꺼내라.”

>>> pocket = ['paper', 'money', 'cellphone']
>>> if 'money' in pocket:
...     pass 
... else:
...     print("카드를 꺼내라")
...

다양한 조건을 판단하는 elif

• “주머니에 돈이 있으면 택시를 타고, 주머니에 돈은 없지만 카드가 있으면 택시를 타고, 돈도 없고 카드도 없으면 걸어 가라.”

>>> pocket = ['paper', 'cellphone']
>>> card = True
>>> if 'money' in pocket:
...      print("택시를 타고가라")
... elif card: 
...      print("택시를 타고가라")
... else:
...      print("걸어가라")
...
택시를 타고가라

• elif는 이전 조건문이 거짓일 때 수행됨

• if, elif, else를 모두 사용할 때 기본 구조

If <조건문>:    
  <수행할 문장1>     
  <수행할 문장2>    
  ...
elif <조건문>:    
  <수행할 문장1>    
  <수행할 문장2>     
  ...
elif <조건문>:    
  <수행할 문장1>    
  <수행할 문장2>    
  ... 
...
else:   
  <수행할 문장1>   
  <수행할 문장2>   
  ... 

if문을 한 줄로 작성하기

>>> if 'money' in pocket:
...     pass 
... else:
...     print("카드를 꺼내라")
...

>>> pocket = ['paper', 'money', 'cellphone']
>>> if 'money' in pocket: pass
... else: print("카드를 꺼내라")
...

조건부 표현식

if score >= 60:    
  message = "success"
else:    
  message = "failure"

• score가 60 이상일 경우 message에 문자열 “success”를, 아닐 경우에는 “failure”를 대입하는 코드

• 파이썬의 조건부 표현식(conditional expression)을 사용하면 위 코드를 다음과 같이 간단히 표현할 수 있음

message = "success" if score >= 60 else "failure"

<조건문이 참인 경우> if <조건문> else <조건문이 거짓인 경우>

• 조건부 표현식은 가독성에 유리하고 한 줄로 작성할 수 있어 활용성이 좋음

3-2. while문

while문의 기본 구조

• 반복해서 문장을 수행해야 할 경우 while문을 사용
  • while문을 반복문이라 함
• while문의 기본 구조

while <조건문>:
    <수행할 문장1>
    <수행할 문장2>
    <수행할 문장3>
    ...```

- while문은 조건문이 참인 동안에 while문 아래의 문장이 반복해서 수행함

```python
>>> treeHit = 0
>>> while treeHit < 10:
...     treeHit = treeHit +1
...     print("나무를 %d번 찍었습니다." % treeHit)
...     if treeHit == 10:
...         print("나무 넘어갑니다.")
...
나무를 1번 찍었습니다.
나무를 2번 찍었습니다.
나무를 3번 찍었습니다.
나무를 4번 찍었습니다.
나무를 5번 찍었습니다.
나무를 6번 찍었습니다.
나무를 7번 찍었습니다.
나무를 8번 찍었습니다.
나무를 9번 찍었습니다.
나무를 10번 찍었습니다.
나무 넘어갑니다.

• while문의 조건문 treeHit < 10, treeHit가 10보다 작은 동안에 while문 안의 문장을 계속 수행
• whlie문 안의 문장을 보면 제일 먼저 treeHit = treeHit + 1로 treeHit 값이 계속 1씩 증가
• 나무를 treeHit번만큼 찍었음을 알리는 문장을 출력하고 treeHit가 10이 되면 “나무 넘어갑니다.”라는 문장을 출력
• 그러고 나면 treeHit < 10 조건문이 거짓이 되므로 while문을 빠져나감

treeHit = treeHit + 1은 프로그래밍을 할 때 매우 자주 사용하는 기법
treeHit 값을 1만큼씩 증가시킬 목적으로 사용
treeHit += 1 처럼 사용하기도 함

while문 만들기

>>> prompt = """
... 1. Add
... 2. Del
... 3. List
... 4. Quit
...
... Enter number: """
>>>

• number 변수에 0을 먼저 대입해야함
  • 변수를 먼저 설정해 놓지 않으면 다음에 나올 while문의 조건문인 number != 4에서 변수가 존재하지 않는다는 오류가 발생

>>> number = 0
>>> while number != 4:
...     print(prompt)
...     number = int(input())
...

1. Add
2. Del
3. List
4. Quit

Enter number:

• while문을 보면 number가 4가 아닌 동안 prompt를 출력하고 사용자로부터 번호를 입력받음
  • 사용자가 값 4를 입력하지 않으면 계속해서 prompt를 출력

while문 강제로 빠져나가기

• while문은 조건문이 참인 동안 계속해서 while문 안의 내용을 반복적으로 수행함
• while문의 반복을 강제로 멈추게 하려면 break문을 사용

>>> coffee = 10
>>> money = 300
>>> while money:
...     print("돈을 받았으니 커피를 줍니다.")
...     coffee = coffee -1
...     print("남은 커피의 양은 %d개입니다." % coffee)
...     if coffee == 0:
...         print("커피가 다 떨어졌습니다. 판매를 중지합니다.")
...         break
...

• money가 300으로 고정되어 있으므로 while money:에서 조건문인 money는 0이 아니기 때문에 항상 참
  • 한히 반복되는 무한 루프를 돌게 됨
• while문의 내용을 한 번 수행할 때마다 coffee = coffee - 1에 의해서 coffee의 개수가 1개씩 줄어듬
• 만약 coffee가 0이 되면 if coffee == 0: 문장에서 coffee == 0:이 참이 되므로 if문 다음 문장 “커피가 다 떨어졌습니다. 판매를 중지합니다.”가 수행되고 break문이 호출되어 while문을 빠져나감

# coffee.py

coffee = 10
while True:
    money = int(input("돈을 넣어 주세요: "))
    if money == 300:
        print("커피를 줍니다.")
        coffee = coffee -1
    elif money > 300:
        print("거스름돈 %d를 주고 커피를 줍니다." % (money -300))
        coffee = coffee -1
    else:
        print("돈을 다시 돌려주고 커피를 주지 않습니다.")
        print("남은 커피의 양은 %d개 입니다." % coffee)
    if coffee == 0:
        print("커피가 다 떨어졌습니다. 판매를 중지 합니다.")
        break

• 입력 란

C:\doit>python coffee.py돈을 넣어 주세요:

• 입력 란에 여러 숫자를 입력해 본 결과

돈을 넣어 주세요: 500
거스름돈 200를 주고 커피를 줍니다.
돈을 넣어 주세요: 300
커피를 줍니다.
돈을 넣어 주세요: 100
돈을 다시 돌려주고 커피를 주지 않습니다.
남은 커피의 양은 8개입니다.
돈을 넣어 주세요:

while문의 맨 처음으로 돌아가기

• while문의 맨 처음(조건문)으로 다시 돌아가게 만들고 싶은 경우가 생기게 됨
  • 이때 사용하는 것이 바로 continue문
• 1부터 10까지의 숫자 중에서 홀수만 출력하는 while문

>>> a = 0
>>> while a < 10:
...     a = a + 1
...     if a % 2 == 0: continue
...     print(a)
...
1
3
5
7
9

무한 루프(Loop)

• 무한 루프란 무한히 반복한다는 의미

• while문의 무한 루프의 기본 형태

while True: 
    수행할 문장1 
    수행할 문장2
    ...

• while문의 조건문이 True이므로 항상 참
  • 따라서 while문 안에 있는 문장들은 무한하게 수행됨

>>> while True:
...     print("Ctrl+C를 눌러야 while문을 빠져나갈 수 있습니다.")
...
Ctrl+C를 눌러야 while문을 빠져나갈 수 있습니다.
Ctrl+C를 눌러야 while문을 빠져나갈 수 있습니다.
Ctrl+C를 눌러야 while문을 빠져나갈 수 있습니다.
....

3-3. for 문

for문의 기본 구조

• for문의 기본 구조

for 변수 in 리스트(또는 튜플, 문자열):
    수행할 문장1
    수행할 문장2
    ...

• 리스트나 튜플, 문자열의 첫 번째 요소부터 마지막 요소까지 차례로 변수에 대입되어 “수행할 문장1”, “수행할 문장2” 등이 수행됨

예제를 통해 for문 이해하기

1. 전형적인 for문

>>> test_list = ['one', 'two', 'three'] 
>>> for i in test_list: 
...     print(i)
... 
one 
two 
three

• ['one', 'two', 'three'] 리스트의 첫 번째 요소인 ‘one’이 먼저 i 변수에 대입된 후 print(i) 문장을 수행
• 다음에 두 번째 요소 ‘two’가 i 변수에 대입된 후 print(i) 문장을 수행하고 리스트의 마지막 요소까지 이것을 반복함

2. 다양한 for문의 사용

>>> a = [(1,2), (3,4), (5,6)]
>>> for (first, last) in a:
...     print(first + last)
...
3
7
11

• a 리스트의 요솟값이 튜플이기 때문에 각각의 요소가 자동으로 (first, last) 변수에 대입

3. for문의 응용

"총 5명의 학생이 시험을 보았는데 시험 점수가 60점이 넘으면 합격이고 그렇지 않으면 불합격이다. 합격인지 불합격인지 결과를 보여 주시오."

marks = [90, 25, 67, 45, 80]

• 점수를 차례로 검사해서 합격했는지 불합격했는지 통보해 주는 프로그램

# marks1.py
marks = [90, 25, 67, 45, 80]

number = 0 
for mark in marks: 
    number = number +1 
    if mark >= 60: 
        print("%d번 학생은 합격입니다." % number)
    else: 
        print("%d번 학생은 불합격입니다." % number)

• 각각의 학생에게 번호를 붙여 주기 위해 number 변수를 사용
• 점수 리스트 marks에서 차례로 점수를 꺼내어 mark라는 변수에 대입하고 for문 안의 문장들을 수행

• for문이 한 번씩 수행될 때마다 number는 1씩 증가함

• 이 프로그램을 실행하면 mark가 60 이상일 때 합격 메시지를 출력하고 60을 넘지 않을 때 불합격 메시지를 출력

C:\doit>python marks1.py
1번 학생은 합격입니다.
2번 학생은 불합격입니다.
3번 학생은 합격입니다.
4번 학생은 불합격입니다.
5번 학생은 합격입니다.

for문과 continue

• while문에서 살펴본 continue문을 for문에서도 사용할 수 있음
  • for문 안의 문장을 수행하는 도중에 continue문을 만나면 for문의 처음으로 돌아가게 됨
• 60점 이상인 사람에게는 축하 메시지를 보내고 나머지 사람에게는 아무 메시지도 전하지 않는 프로그램

# marks2.py 
marks = [90, 25, 67, 45, 80]

number = 0 
for mark in marks: 
    number = number +1 
    if mark < 60:
        continue 
    print("%d번 학생 축하합니다. 합격입니다. " % number)

• 점수가 60점 이하인 학생일 경우에는 mark < 60이 참이 되어 continue문이 수행됨
  • 축하 메시지를 출력하는 부분인 print문을 수행하지 않고 for문의 처음으로 돌아가게됨

C:\doit>python marks2.py
1번 학생 축하합니다. 합격입니다.
3번 학생 축하합니다. 합격입니다.
5번 학생 축하합니다. 합격입니다.

for문과 함께 자주 사용하는 range 함수

• for문은 숫자 리스트를 자동으로 만들어 주는 range() 함수와 함께 사용하는 경우가 많음
• 다음은 range() 함수의 간단한 사용법

>>> a = range(10)
>>> a
range(0, 10)

• range(10)은 0부터 10 미만의 숫자를 포함하는 range 객체를 만들어줌

• 시작 숫자와 끝 숫자를 지정하려면 range(시작 숫자, 끝 숫자) 형태를 사용하는데, 이때 끝 숫자는 포함되지 않음

>>> a = range(1, 11)
>>> a
range(1, 11)

range 함수의 예시 살펴보기

• for와 range 함수를 사용하면 1부터 10까지 더하는 것을 다음과 같이 쉽게 구현할 수 있음

>>> add = 0 
>>> for i in range(1, 11): 
...     add = add + i 
... 
>>> print(add)
55

• range(1, 11)은 숫자 1부터 10까지(1 이상 11 미만)의 숫자를 데이터로 갖는 객체

• i 변수에 리스트의 숫자가 1부터 10까지 하나씩 차례로 대입되면서 add = add + i 문장을 반복적으로 수행하고 add는 최종적으로 55가 됨

• 앞에서 살본 “60점 이상이면 합격”이라는 문장을 출력하는 예제도 range 함수를 사용해서 바꿀 수 있음

# marks3.py
marks = [90, 25, 67, 45, 80]
for number in range(len(marks)):
    if marks[number] < 60: 
        continue
    print("%d번 학생 축하합니다. 합격입니다." % (number+1))

• len() 함수는 리스트 안의 요소 개수를 돌려주는 함수
  • len(marks)는 5가 될 것이고 range(len(marks))는 range(5)가 됨
• number 변수에는 차례로 0부터 4까지의 숫자가 대입될 것이고, marks[number]는 차례대로 90, 25, 67, 45, 80 값을 갖게됨

for와 range를 이용한 구구단

• for와 range 함수를 사용하면 소스 코드 단 4줄만으로 구구단을 출력

>>> for i in range(2,10):        # ①번 for문
...     for j in range(1, 10):   # ②번 for문
...         print(i*j, end=" ") 
...     print('') 
... 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 
3 6 9 12 15 18 21 24 27 
4 8 12 16 20 24 28 32 36
5 10 15 20 25 30 35 40 45
6 12 18 24 30 36 42 48 54 
7 14 21 28 35 42 49 56 63 
8 16 24 32 40 48 56 64 72 
9 18 27 36 45 54 63 72 81

• ①번 for문에서 2부터 9까지의 숫자(range(2, 10))가 차례로 i에 대입
• i가 처음 2일 때 ②번 for문을 만나게됨

• ②번 for문에서 1부터 9까지의 숫자(range(1, 10))가 j에 대입되고 그다음 문장 print(i*j)를 수행

• i가 2일 때 2*1, 2*2, 2*3, … 2*9까지 차례로 수행되며 그 값을 출력함
• 그다음으로 i가 3일 때 역시 2일 때와 마찬가지로 수행될 것이고 i가 9일 때까지 계속 반복됨

매개변수 end를 넣어 준 이유는 무엇일까?

• print(i*j, end=" ")와 같이 매개변수 end를 넣어 준 이유는 해당 결괏값을 출력할 때 다음줄로 넘기지 않고 그 줄에 계속해서 출력하기 위해서 사용
• 그다음에 이어지는 print(' ')는 2단, 3단 등을 구분하기 위해 두 번째 for문이 끝나면 결괏값을 다음 줄부터 출력하게 해주는 문장

리스트 내포 사용하기

• 리스트 안에 for문을 포함하는 리스트 내포(List comprehension)를 사용하면 좀 더 편리하고 직관적인 프로그램을 만들 수 있음

>>> a = [1,2,3,4]
>>> result = []
>>> for num in a:
...     result.append(num*3)
...
>>> print(result)
[3, 6, 9, 12]

• 위 예제는 a 리스트의 각 항목에 3을 곱한 결과를 result 리스트에 담는 예제

• 이것을 리스트 내포를 사용하면 다음과 같이 간단히 해결할 수 있음

>>> a = [1,2,3,4]
>>> result = [num * 3 for num in a]
>>> print(result)
[3, 6, 9, 12]

• 만약 [1,2,3,4] 중에서 짝수에만 3을 곱하여 담고 싶다면 다음과 같이 리스트 내포 안에 “if 조건”을 사용할 수 있음

>>> a = [1,2,3,4]
>>> result = [num * 3 for num in a if num % 2 == 0]
>>> print(result)
[6, 12]

• 리스트 내포의 일반 문법

[표현식 for 항목 in 반복가능객체 if 조건문]

• 조금 복잡하지만 for문을 2개 이상 사용하는 것도 가능

[표현식 for 항목1 in 반복가능객체1 if 조건문1
        for 항목2 in 반복가능객체2 if 조건문2
        ...
        for 항목n in 반복가능객체n if 조건문n]

• 구구단의 모든 결과를 리스트에 담고 싶다면 리스트 내포를 사용하여 다음과 같이 간단하게 구현할 수도 있음

>>> result = [x*y for x in range(2,10)
...               for y in range(1,10)]
>>> print(result)
[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 4, 8, 12, 16,
20, 24, 28, 32, 36, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42
, 48, 54, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72,
9, 18, 27, 36, 45, 54, 63, 72, 81]

느낀점

• 제어문에서 if를 통한 조건문과 while, for문을 이용한 반복문을 하나하나 집고 넘어가면서 다시 정리할 수 있었고, 다른 사람들의 코드를 볼 때 저게 뭐지 했던 부분인 리스트 내포 부분을 알 수 있어서 앞으로 이렇게 직관적인 코드로 작성을 해봐야겠다.
• 공부한 내용을 바탕으로 코딩테스트 문제를 풀다가 보면 예전에는 풀었는데 생각 안나는 경우도 있고 다르게 푸는 경우도 있었던거 같다 앞으로 생각을 정리하는 습관을 길러야겠다.

reference

점프 투 파이썬