파이썬 기초 & 알고리즘 사고법

실전 예제를 통한 현실적 알고리즘 학습법!

아리스티데스 보우라스 , 루키아 아이나로지두 지음 | 길준민 옮김

제이펍 2020년 01월 02일 출간 종이책 : 2018년 07월 10일 출간

작품소개

책소개

다양한 순서도와 실생활 예제로 배우는 알고리즘 사고법!

프로그래밍을 처음 접하는 입문자들을 위해 집필된 이 책은 파이썬 언어를 기반으로 알고리즘 및 컴퓨팅 사고력을 키워줍니다. 저자의 오랜 강의 경험과 전문 지식은 친절하면서도 군더더기 없는 설명, 그리고 기본 요소와 심화 내용이 의도적으로 반복되고 있는 나선형 교육 방식을 통해 독자들의 적극적인 학습을 유도합니다.

목차

1부 시작하기 전에
1장 컴퓨터의 작동 원리 3
1.1 들어가기 3
1.2 하드웨어란? 4
1.3 소프트웨어란? 4
1.4 컴퓨터가 프로그램을 어떻게 수행(실행)할까? 5
1.5 컴파일러와 인터프리터 5
1.6 소스 코드란? 6
1.7 복습문제: 참/거짓 6
1.8 복습문제: 객관식 7

2장 파이썬 10
2.1 파이썬이란? 10
2.2 스크립트와 프로그램의 차이는? 10
2.3 파이썬을 왜 배워야 하는가? 11
2.4 파이썬의 동작 방식 11

3장 소프트웨어 패키지 설치 14
3.1 파이썬 설정 방법 14
3.2 이클립스 16
3.3 이클립스 설정 방법 17
1부 복습문제 21

2부 파이썬 시작하기
4장 알고리즘 기초와 개념 25
4.1 알고리즘이란? 25
4.2 차를 만드는 알고리즘 25
4.3 알고리즘의 속성 26
4.4 컴퓨터 프로그램이란? 26
4.5 세 명의 파티 동반자 27
4.6 알고리즘 작성의 주요 3단계 27
4.7 순서도 28
4.8 예약어는 무엇인가? 32
4.9 명령문과 명령은 어떤 차이점이 있는가? 32
4.10 구조적 프로그래밍이란 무엇인가? 32
4.11 세 가지 기본 제어 구조 33
4.12 첫 번째 파이썬 프로그램 35
4.13 구문 오류와 논리 오류의 차이점은 무엇인가? 36
4.14 코드에 주석 달기 36
4.15 사용하기 편한 프로그램 37
4.16 복습문제: 참/거짓 38
4.17 복습문제: 객관식 39

5장 변수와 상수 42
5.1 변수란 무엇인가? 42
5.2 상수란 무엇인가? 45
5.3 얼마나 많은 종류의 변수와 상수가 있을까? 48
5.4 파이썬의 변수 이름 붙이기 규칙 49
5.5 ‘변수를 선언하라’는 말은 무슨 의미인가? 49
5.6 파이썬의 변수 선언 방법 50
5.7 파이썬에서 상수를 어떻게 선언하는가? 50
5.8 복습문제: 참/거짓 51
5.9 복습문제: 객관식 51
5.10 프로그래밍 연습문제 53

6장 입력값과 출력값 다루기 54
6.1 메시지와 결과를 사용자 화면에 출력하는 명령어 54
6.2 print 명령문으로 할 수 있는 다양한 출력 방법 56
6.3 사용자로부터 입력을 받을 수 있는 명령어 60
6.4 복습문제: 참/거짓 63
6.5 복습문제: 객관식 63

7장 연산자 65
7.1 값 할당 연산자 65
7.2 산술 연산자 68
7.3 산술 연산자의 우선순위 70
7.4 복합 할당 연산자 71
7.5 문자열 연산자 73
7.6 복습문제: 참/거짓 74
7.7 복습문제: 객관식 75
7.8 프로그래밍 연습문제 77

8장 추적표 80
8.1 추적표란 무엇인가? 80
8.2 복습문제: 참/거짓 87
8.3 프로그래밍 연습문제 87

9장 이클립스 사용하기 89
9.1 새로운 파이썬 프로젝트 만들기 89
9.2 파이썬 프로그램 작성 및 수행하기 97
9.3 디버깅이란 무엇인가? 101
9.4 이클립스에서 파이썬 프로그램 디버깅하기 102
9.5 프로그래밍 연습문제 112
2부 복습문제 113

3부 순차 제어 구조
10장 순차 제어 구조 소개 117
10.1 순차 제어 구조란? 117
10.2 프로그래밍 연습문제 123

11장 숫자 다루기 125
11.1 들어가기 125
11.2 유용한 수학 함수, 메서드, 상수 126
11.3 복습문제: 참/거짓 136
11.4 복습문제: 객관식 137
11.5 프로그래밍 연습문제 138

12장 복잡한 수식 140
12.1 복잡한 수식 작성하기 140
12.2 프로그래밍 연습문제 143

13장 몫과 나머지 예제 146
13.1 들어가기 146
13.2 프로그래밍 연습문제 155

14장 문자열 다루기 156
14.1 들어가기 156
14.2 문자열에서 개별 문자 검색하기 157
14.3 문자열에서 부분 문자열 검색하기 159
14.4 유용한 문자열 함수, 메서드, 상수 162
14.5 복습문제: 참/거짓 171
14.6 복습문제: 객관식 172
14.7 프로그래밍 연습문제 174
3부 복습문제 176

4부 결정 제어 구조
15장 결정 제어 구조 소개 179
15.1 결정 제어 구조란? 179
15.2 불리언 식이란? 179
15.3 불리언 식을 작성하는 방법 179
15.4 논리 연산자와 복합 불리언 식 181
15.5 파이썬의 멤버십 연산자 182
15.6 논리 연산자의 우선순위 183
15.7 산술 연산자, 비교 연산자, 논리 연산자의 우선순위 184
15.8 불리언 식 부정하기 190
15.9 복습문제: 참/거짓 192
15.10 복습문제: 객관식 193
15.11 프로그래밍 연습문제 194

16장 단일 - 택일 결정 구조 197
16.1 단일 - 택일 결정 구조 197
16.2 복습문제: 참/거짓 201
16.3 복습문제: 객관식 202
16.4 프로그래밍 연습문제 203

17장 이중 - 택일 결정 구조 206
17.1 이중 - 택일 결정 구조 206
17.2 복습문제: 참/거짓 213
17.3 복습문제: 객관식 214
17.4 프로그래밍 연습문제 215

18장 다중 - 택일 결정 구조 218
18.1 다중 - 택일 결정 구조 218
18.2 복습문제: 참/거짓 223
18.3 프로그래밍 연습문제 224

19장 중첩 결정 제어 구조 229
19.1 중첩 결정 제어 구조란? 229
19.2 중첩 결정 제어 구조를 사용할 때 흔한 실수 234
19.3 복습문제: 참/거짓 239
19.4 프로그래밍 연습문제 240

20장 결정 제어 구조에 대한 유용한 정보 242
20.1 들어가기 242
20.2 어떤 결정 제어 구조를 사용할까? 242
20.3 결정 제어 구조 간소화하기 243
20.4 논리 연산자 - 사용할 것인가, 안 할 것인가 그것이 문제로다! 250
20.5 두 개 이상의 단일 - 택일 결정 구조 합치기 253
20.6 두 개의 단일 - 택일 결정 구조를 하나의 다중 - 택일 결정 구조로 바꾸기 256
20.7 True 결과를 낼 것 같은 불리언 식을 먼저 위치시키기 258
20.8 다중 - 택일 결정 구조를 중첩 결정 구조로, 중첩 결정 구조를 다중 - 택일 결정 구조로 바꾸기 260
20.9 결정 제어 구조에서 ‘내부에서 외부로’ 방식 사용하기 262
20.10 복습문제: 참/거짓 264
20.11 복습문제: 객관식 265
20.12 프로그래밍 연습문제 268

21장 결정 제어 구조의 순서도 275
21.1 들어가기 275
21.2 파이썬 프로그램을 순서도로 변환하기 275
21.3 순서도를 파이썬 프로그램으로 변환하기 281
21.4 프로그래밍 연습문제 292

22장 심화 예제: 결정 제어 구조 299
22.1 결정 제어 구조에 관한 이해하기 쉬운 예제 299
22.2 수학 문제를 풀기 위한 결정 제어 구조 307
22.3 결정 제어 구조를 이용하여 최솟값과 최댓값 구하기 315
22.4 연속값 범위에 대한 예제 318
22.5 결정 제어 구조를 가진 일반 형태의 프로그래밍 예제 329
22.6 프로그래밍 연습문제 336
4부 복습문제 341

5부 루프 제어 구조
23장 루프 제어 구조 소개 345
23.1 루프 제어 구조란? 345
23.2 순차 제어 구조부터 루프 제어 구조까지 345
23.3 복습문제: 참/거짓 348

24장 while-루프 349
24.1 사전-검사 루프 구조 349
24.2 사후-검사 루프 구조 360
24.3 중간-검사 루프 구조 368
24.4 복습문제: 참/거짓 371
24.5 복습문제: 객관식 373
24.6 프로그래밍 연습문제 376

25장 for-루프 382
25.1 for-루프 382
25.2 for-루프의 적용 규칙 389
25.3 복습문제: 참/거짓 390
25.4 복습문제: 객관식 391
25.5 프로그래밍 연습문제 394

26장 중첩 루프 제어 구조 397
26.1 중첩 루프란? 397
26.2 중첩 루프의 적용 규칙 400
26.3 복습문제: 참/거짓 402
26.4 복습문제: 객관식 403
26.5 프로그래밍 연습문제 405

27장 루프 제어 구조의 유용한 정보 409
27.1 들어가기 409
27.2 루프 제어 구조 선택하기 409
27.3 ‘만능’ 규칙 410
27.4 루프 벗어나기 414
27.5 루프 정리하기 416
27.6 무한 루프를 회피하는 방법 419
27.7 for-루프를 while-루프로 변환하기 420
27.8 while-루프를 for-루프로 변환하기 424
27.9 루프 제어 구조에서 ‘내부에서 외부로’ 방법 사용하기 431
27.10 복습문제: 참/거짓 432
27.11 복습문제: 객관식 434
27.12 프로그래밍 연습문제 436

28장 루프 제어 구조의 순서도 440
28.1 들어가기 440
28.2 파이썬 프로그램을 순서도로 변환하기 440
28.3 순서도를 파이썬 프로그램으로 변환하기 449
28.4 프로그래밍 연습문제 459

29장 심화 예제: 루프 제어 구조 464
29.1 루프 제어 구조에 관한 이해하기 쉬운 예제 464
29.2 중첩 루프 제어 구조에 관한 예제 476
29.3 루프 제어 구조의 데이터 유효성 480
29.4 수학 문제를 풀기 위해 루프 제어 구조를 사용해 보자 486
29.5 루프 제어 구조를 이용하여 최솟값과 최댓값 찾기 500
29.6 루프 제어 구조를 가진 일반 형태의 프로그래밍 예제 507
29.7 복습문제: 참/거짓 514
29.8 프로그래밍 연습문제 515
5부 복습문제 524

6부 리스트
30장 리스트 소개 529
30.1 들어가기 529
30.2 리스트란 무엇인가? 531
30.3 복습문제: 참/거짓 537
30.4 프로그래밍 연습문제 538

31장 1차원 리스트 539
31.1 1차원 리스트 만들기 539
31.2 1차원 리스트에서 값을 불러오는 방법 541
31.3 1차원 리스트에 사용자로부터 입력받은 값 추가하기 544
31.4 1차원 리스트에 반복문 적용하기 544
31.5 복습문제: 참/거짓 550
31.6 복습문제: 객관식 552
31.7 프로그래밍 연습문제 555

32장 2차원 리스트 558
32.1 2차원 리스트 만들기 558
32.2 2차원 리스트로부터 값 가져오기 561
32.3 2차원 리스트에 사용자 입력값 추가하기 564
32.4 2차원 리스트에 반복 처리 사용하기 564
32.5 변수 i와 j의 이야기 570
32.6 정방 행렬 570
32.7 복습문제: 참/거짓 575
32.8 복습문제: 객관식 578
32.9 프로그래밍 연습문제 581

33장 리스트에 대한 유용한 정보 585
33.1 들어가기 585
33.2 행 단위로 처리하기 585
33.3 열 단위로 처리하기 591
33.4 1차원 리스트를 2차원 리스트와 함께 사용하기 594
33.5 2차원 리스트로부터 1차원 리스트 만들기 598
33.6 1차원 리스트로부터 2차원 리스트 만들기 599
33.7 리스트의 유용한 함수와 메서드 601
33.8 복습문제: 참/거짓 604
33.9 복습문제: 객관식 606
33.10 프로그래밍 연습문제 609

34장 리스트 순서도 613
34.1 들어가기 613
34.2 파이썬 프로그램을 순서도로 변환하기 613
34.3 순서도를 파이썬 프로그램으로 변환하기 617
34.4 프로그래밍 연습문제 621

35장 심화 예제: 리스트 626
35.1 리스트에 관한 이해하기 쉬운 예제 626
35.2 리스트의 데이터 유효성 642
35.3 리스트에서 최솟값과 최댓값 찾기 646
35.4 리스트 정렬하기 661
35.5 리스트의 요소 검색하기 687
35.6 리스트의 일반적 특징에 대한 예제 704
35.7 복습문제: 참/거짓 712
35.8 프로그래밍 연습문제 714
6부 복습문제 720

7부 부프로그램 723
36장 부프로그램 소개 725
36.1 절차적 프로그래밍이란? 725
36.2 모듈러 프로그래밍이란? 726
36.3 부프로그램의 정확한 의미는 무엇인가? 727
36.4 복습문제: 참/거짓 728

37장 사용자-정의 함수 729
37.1 파이썬에서 함수 작성하기 729
37.2 함수를 호출하는 방법 730
37.3 형식인자와 실인자 733
37.4 함수는 어떻게 수행되는가? 734
37.5 복습문제: 참/거짓 737
37.6 프로그래밍 연습문제 739

38장 사용자-정의 프로시저 742
38.1 사용자-정의 프로시저 작성하기 742
38.2 프로시저를 호출하는 방법 743
38.3 형식인자와 실인자 744
38.4 프로시저는 어떻게 수행되는가? 745
38.5 복습문제: 참/거짓 749
38.6 프로그래밍 연습문제 750

39장 부프로그램에 대한 유용한 정보 753
39.1 두 개의 부프로그램에서 같은 이름의 변수를 사용할 수 있는가? 753
39.2 부프로그램이 다른 부프로그램을 호출할 수 있는가? 755
39.3 값에 의한 인자 전달과 참조에 의한 인자 전달 757
39.4 리스트 반환하기 762
39.5 기본 인자값과 키워드 인자 764
39.6 변수의 범위 766
39.7 프로그램 코드의 일부를 부프로그램으로 바꾸기 768
39.8 재귀 774
39.9 복습문제: 참/거짓 779
39.10 프로그래밍 연습문제 781

40장 순서도와 부프로그램 787
40.1 순서도에서 부알고리즘의 설계와 호출 787
40.2 파이썬 프로그램을 순서도로 변환하기 790
40.3 순서도를 파이썬 프로그램으로 변환하기 793
40.4 프로그래밍 연습문제 796

41장 심화 예제: 부프로그램 800
41.1 부프로그램에 관한 이해하기 쉬운 예제 800
41.2 부프로그램의 일반 사항에 대한 예제 806
41.3 프로그래밍 연습문제 811
7부 복습문제 816

찾아보기 818

책 속으로

이 책은 원저자의 오랜 경험과 능력, 치밀한 구성에 의해 완성된 책이므로 완성도 및 충실도가 매우 뛰어납니다. 역자들도 평소 무심코 넘겼던 개념에 대해 다시 한 번 생각해 보는 계기를 마련해 주기도 했습니다. 그만큼 이 책은 프로그래밍 개념 정립과 알고리즘 사고 배양에 관한 바이블로서 손색이 없다고 생각합니다. 이 책을 번역하면서 원저자의 프로그래밍에 관한 해박한 지식과 식견에 놀라움을 감출 수가 없었습니다. 그래서 원저자의 생각과 의도를 여러 번 생각해 가며 이 책의 완결성에 해가 되지 않도록 최선을 다해 번역했습니다. 이 책을 프로그래밍에 관심이 있는 입문자나 프로그래밍 초보자들에게 프로그래밍의 기본 개념을 정립해 줄 입문서로서 추천합니다.
_xvi쪽

추적표(trace table)란, 알고리즘이나 컴퓨터 프로그램을 수행하면서 발생할 수 있는 논리 오류를 검사하는 기술을 말한다. 추적표를 통해 알고리즘이나 컴퓨터 프로그램의 수행 흐름을 모의 실행(simulation)하면, 명령문들을 하나씩 실행하면서 할당 명령문에 의해 변숫값들이 어떻게 바뀌는지를 살펴볼 수 있다.
_80쪽

일주일의 총 급여(주급)는 시간당 급여와 일주일 동안의 근로 시간에 의해 계산될 수 있다. 그러나 일주일에 40시간 이상을 근로하였다면 40시간 이상의 초과 시간에 대해서는 시간당 급여의 1.5배를 받는다. 사용자로부터 시간당 급여와 일주일 동안의 근로 시간을 입력받고, 일주일의 총 급여를 출력하는 순서도를 설계하고 이에 대한 파이썬 프로그램을 작성하여라.
_212쪽

위 결정 제어 구조는 변수 b의 값이 변수 a의 값보다 클 때(이 조건이 원하는 조건임)뿐만 아니라 변수 b의 값이 변수 a의 값과 같을 때(이 조건은 원하는 조건이 아님) count_b 변숫값을 증가시킨다. 그래서 다중-결정 제어 구조를 사용하면, 변수 b의 값이 변수 a의 값보다 클 경우에만(같은 경우는 제외됨) count_b의 값을 증가시킬 수 있음을 보장한다.
_470쪽

다섯 개 과목에 대해 성적을 받은 15명의 학생이 있다고 하자. 이때 과목 성적을 100점 만점 기준으로 입력받아 학생별 평균 성적을 계산한 후, 다음 표를 참고하여 평균 학점을 출력하는 프로그램을 작성하여라.
_609쪽

출판사 서평

깔끔한 설명과 풍부한 문제로 배우는 파이썬의 기초!
다양한 순서도와 실생활 예제로 배우는 알고리즘 사고법!

프로그래밍을 처음 접하는 입문자들을 위해 집필된 이 책은 파이썬 언어를 기반으로 알고리즘 및 컴퓨팅 사고력을 키워줍니다. 저자의 오랜 강의 경험과 전문 지식은 친절하면서도 군더더기 없는 설명, 그리고 기본 요소와 심화 내용이 의도적으로 반복되고 있는 나선형 교육 방식을 통해 독자들의 적극적인 학습을 유도합니다.

300개 이상의 프로그래밍 예제와 400개 이상의 프로그래밍 연습문제, 450개 이상의 참/거짓 문제, 150개 이상의 객관식 문제, 180개 이상의 복습문제 등 다른 책에서는 찾아볼 수 없는 독보적이면서도 풍부한 예제와 문제는 여러분의 프로그래밍 학습을 더욱 단단하게 만들어 줄 것입니다. 가장 이상적인 방법으로 알고리즘적 사고와 파이썬 프로그래밍을 설명한 이 책으로 스터디를 진행해 보세요. 프로그래밍과 파이썬을 더욱 쉽게 터득할 멋진 기회가 될 것입니다.

이 책의 주요 내용
ㆍ 제1부: 컴퓨터와 파이썬의 기본 개념, 파이썬 설치법을 배운다.
ㆍ 제2부: 알고리즘과 파이썬 프로그래밍의 기본 개념을 배운다.
ㆍ 제3부: 순차 제어 구조를 다양한 예제로 배운다.
ㆍ 제4부: 결정 제어 구조를 순서도와 다양한 예제로 배운다.
ㆍ 제5부: 루프 제어 구조를 순서도와 다양한 예제로 배운다.
ㆍ 제6부: 파이썬 리스트를 순서도와 다양한 예제로 배운다.
ㆍ 제7부: 부프로그램(함수와 프로시저)을 순서도와 다양한 예제로 배운다.

작가정보

저자(글) 아리스티데스 보우라스

저자 : 아리스티데스 보우라스
저자 아리스티데스 보우라스(Aristides S. Bouras)
산업 데이터 흐름과 제품 라벨링에 특화된 회사에서 소프트웨어 개발자로 근무했으며, 마이크로소프트 SQL 서버에 데이터를 수집하고 저장하는 PC 소프트웨어 애플리케이션과 데이터 터미널용 소프트웨어 애플리케이션을 주로 개발하였다. 지금은 고등학교에서 교사로 근무하며 주로 컴퓨터 네트워크, 인터넷/인트라넷 프로그래밍 툴 및 데이터베이스 과목을 가르치고 있다.

저자 : 루키아 아이나로지두
저자 루키아 아이나로지두(Loukia V. Ainarozidou)
과일 및 채소의 포장을 담당하는 회사의 데이터 물류 부서에서 감독관으로 일했으며, 지금은 컴퓨터 네트워크, 컴퓨터 프로그래밍 및 디지털 디자인 과목을 가르치는 고등학교 교사로 일하고 있다.

역자 : 길준민
역자 길준민
고려대학교에서 컴퓨터학 전공으로 박사 학위를 취득한 후, 미국 UIC(University of Illinois at Chicago)에서 Post-Doc를 수행했다. 한국과학기술정보연구원 슈퍼컴퓨팅센터 선임연구원으로 재직하면서 인터넷 기반 분산 컴퓨팅 시스템 개발에 참여했다. 현재는 대구가톨릭대학교 IT공학부 교수로서 파이썬 프로그래밍 등 프로그래밍과 컴퓨터과학 전공 교과목을 가르치고 있다. 주요 연구 관심 분야는 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 인공지능 등이며, 이와 관련된 연구 및 프로젝트를 수행하고 있다.

역자 : 임종범
역자 임종범
고려대학교에서 클라우드 컴퓨팅 전공으로 박사 학위를 취득한 후, 고려대학교 정보창의교육연구소 연구교수를 역임했다. 동국대학교 IT융합교육센터 초빙 교수를 거쳐 현재는 한국산업기술대학교 게임공학부 조교수로서 컴퓨터과학 및 프로그래밍 관련 교과목을 가르치고 있다. 주요 연구 분야는 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 분산 컴퓨팅, 인공지능 등이며, 이와 관련된 연구 및 프로젝트를 수행하고 있다.

역자 : 송의성
역자 송의성
고려대학교에서 컴퓨터학 전공으로 박사 학위를 취득한 후, 부산교육대학교의 컴퓨터교육과 교수로서 소프트웨어 교육과 관련된 여러 교과목을 가르치고 있다. 현재는 소프트웨어 교육 교수법에 대한 연구를 수행하고 있다.

저자(글) 루키아 아이나로지두

번역 길준민