Python

문제 해결력을 키우는 소프트웨어 개발

서성채 지음

전남대학교출판문화원 2023년 02월 24일 출간

작품소개

책소개

파이썬(Python) 언어는 사회 변화의 중심에서 컴퓨터를 제어하고 정보를 생성하는 역할을 하며, 초보자도 쉽게 소프트웨어를 개발할 수 있다. 저자는 대학에서 컴퓨터 프로그래밍을 강의하면서 소프트웨어 개발이 단순 프로그램 문법을 공부하는 것보다 문제를 분석하고 설계한 후 이를 언어로 구현하는 과정이 매우 중요하다는 것을 인식하였다. 이 책은 소프트웨어 프로그램 언어인 파이썬 언어의 중요성을 배우고, 인공지능 시대에 필수적인 문제 해결력(분해, 추상화, 패턴, 알고리즘)을 키우는 데 도움을 주기 위한 목적으로 저술했다. 또한 프로그래밍을 처음 배우는 입문자들이 문제(Problem)에서 구현까지 소프트웨어 개발 과정을 따라 하기 쉽게 구성하였다. 특히 이 책에서는 다음 사항에 역점을 두었다.
ㆍ각 분야별로 도식 등을 이용하여 개념과 원리를 자세하게 설명하고 있어 프로그램 개발 초보자도 쉽게 이해할 수 있도록 구성하였다.
ㆍ소프트웨어 개발에 필수적인 반복, 선택, 함수 등을 자세히 설명하였으며, 예제를 통해 소프트웨어 개발 중 언제 반복, 선택, 함수를 사용해야 하는지 알 수 있다.
ㆍ단순히 프로그램 문법을 넘어서 문제로부터 소프트웨어 개발까지의 과정에 필요한 문제 해결력(분해, 추상화, 패턴, 알고리즘)을 배울 수 있도록 단계적으로 필요한 사항을 기술하였다.

목차

머리말

1. 소프트웨어와 파이썬 / 11
1.1 소프트웨어가 중요한 사회 / 11
1.2 컴퓨터(Computer)의 역할 / 12
1.3 프로그램 언어의 이해 / 15
1.4 소프트웨어 개발에 필요한 것 / 19
1.5 소프트웨어 개발 언어로서 파이썬(Python) / 20
1.6 파이썬(Python) 소프트웨어 개발 환경 구축하기 / 23
1.7 스파이더(Spyder) 알아보기 / 31
1.8 Colaboratory를 이용한 소프트웨어 개발 / 34
연습문제 / 41

2. 컴퓨팅 사고와 소프트웨어 개발 과정 이해 / 42
2.1 미래 핵심 역량인 컴퓨팅 사고 / 42
2.2 소프트웨어 개발 과정과 컴퓨팅 사고 / 45
2.3 문제를 통한 소프트웨어 개발 과정과 컴퓨팅 사고 이해하기(분석 과정) / 47
2.4 설계 과정에서 컴퓨팅 사고 / 49
2.4.1 알고리즘
2.4.2 패턴(Pattern)
2.5 구현 과정에서 컴퓨팅 사고 / 58
연습문제 / 60

3. 파이썬 구현 기초 / 61
3.1 파이썬 프로젝트 / 61
3.2 파이썬 모듈 구현 기초 / 64
3.3 컴퓨터에서 자료 표현 / 69
3.4 변수(Variable) 및 상수 / 73
3.5 입ㆍ출력하기 / 78
3.5.1 표준 출력하기
3.5.2 표준 입력하기
3.6 연산자(Operator) / 84
3.6.1 할당 연산자(Assignment Operator)와 표현식
3.6.2 산술 연산자(Arithmetic Operator)
3.6.3 확장 할당 연산자(Augmented Assignment Operators)
3.6.4 관계 연산자(Relational Operators)
3.6.5 논리 연산자(Logical Operators)
3.6.6 비트 연산자(Bitwise Operators)
3.6.7 이동 연산자(Shift Operators)
3.7 형변환(Type Casting) / 93
연습문제 / 96

4. 복잡한 자료 다루기 및 문자열(Strings) / 98
4.1 대량의 데이터 다루기-컬렉션(Collections) / 98
4.2 문자열(Strings) / 100
4.2.1 문자열이란?
4.2.2 이스케이프(Escape)를 이용한 문자열 다루기
4.2.3. 문자열 연산하기
4.2.4 문자열 포맷팅
4.2.5 문자열을 다루는 함수
4.3 리스트(List) / 113
4.3.1 리스트란?
4.3.2 클래스 list 객체 다루기
4.3.3 list 연산하기
4.3.4 list에서 사용할 수 있는 내장함수
4.4 튜플(Tuple) / 125
4.5 세트(Set) / 129
4.6 딕셔너리(Dictionary) / 131
연습문제 / 135

5. 선택문(if) / 136
5.1 선택문의 필요성 / 136
5.2 선택문에서 판단(Decision) / 139
5.3 if-else문 / 141
5.4 단일 if문 / 150
5.5 중첩 if문과 if-elif-else문 / 155
연습문제 / 162

6. 반복문 / 164
6.1 반복문 필요성 / 164
6.2 while문 / 167
6.3 for문 / 184
6.4 중첩 루프 / 188
6.5 반복문 제어하기 / 195
연습문제 / 200

7. 대용량 데이터 처리하기 / 202
7.1 대용량 자료 처리와 컬렉션 자료형 / 202
7.2 일차원 배열 : 단일루프 / 207
7.3 이차원 배열 : 이중루프 / 214
연습문제 / 225

8. 함수-큰 문제를 작은 문제로 분할하여 해결하기 / 227
8.1 함수의 필요성 / 227
8.2 함수(Function) / 230
8.3 함수(Function) 만들기 : 실제 문제 이용하여 살펴보기 / 236
8.4 함수 호출과 함수 매개 변수 / 240
8.5 변수 유효 범위 / 245
8.6 특수 함수 / 246
8.7 재귀(recursive) 함수 / 247
8.8 모듈화(Modulization) / 252
연습문제 / 263

9. 객체지향 개발과 클래스(Class) / 264
9.1 객체지향 개발(Object Oriented Development) / 264
9.2 클래스 구현 / 268
9.3 객체 생성 / 275
9.4 모듈과 패키지 / 277
9.4.1 모듈(Module)
9.4.2 패키지(Package)
9.5 예제를 통해 클래스 알아보기 / 280
9.6 상속(Inheritance) / 287
연습문제 / 292

10. 라이브러리 이해 / 294
10.1 라이브러리(Library) / 294
10.2 라이브러리(Library) 관리하기 / 299
10.3 소프트웨어 구현과정에서 라이브러리(Library) 사용 / 304
10.4 turtle 라이브러리(Library) 사용하기 / 307
연습문제 / 316

11. 파일(File)과 예외 처리 / 317
11.1 파일을 활용한 자료 처리 / 317
11.2 파일 객체 다루기 / 320
11.2.1 파일 객체 만들기(Open)
11.2.2 파일 객체 닫기
11.2.3 with문을 이용한 파일 다루기
11.3 파일 자료 읽기 / 323
11.3.1 텍스트 파일 읽기
11.3.2 바이너리 파일 읽기
11.4 파일 쓰기 / 330
11.5 파일에 자료 추가하기 / 334
11.6 직렬화된 데이터 읽고 쓰기 / 337
11.6.1 직렬화(Serialization)
11.6.2 CSV 파일 읽고, 쓰기
11.7 예외처리 / 341
연습문제 / 346

인물정보

저자(글) 서성채

소프트웨어 공학(Software Engineering)으로 박사학위를 받았으며, 전남대학교, 목포대학교 등에서 소프트웨어 공학, 프로그래밍 언어(Python, C, Java, Web, 등), 등을 강의하고 있다. 관심 있는 연구 분야는 소프트웨어 개발 관점에서 프로그래밍 언어, 소프트웨어 분석, 소프트웨어 공학, 인공지능 소프트웨어 개발 등이다. ‘실무 중심 소프트웨어 공학(전남대, 2009)’ 등의 책을 집필하였다.