Python 시작하기 #1 : 제어문

안녕하세요:) 이번 포스팅에서는 Python의 제어문$Control flow statement$에 대해 알아보겠습니다.

 

프로그래밍에서 제어문은 코드의 실행 흐름을 조건에 따라 분기하거나 반복적으로 실행하도록 제어하는 구조입니다.

 

실습 링크

https://github.com/jjangmo91/ParkLab/blob/main/Python/02_Control_flow_statement.ipynb

ParkLab/Python/02_Control_flow_statement.ipynb at main · jjangmo91/ParkLab

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Python 제어문의 문법적 특징

Python의 제어문을 사용할 때는 반드시 콜론$:$과 들여 쓰기$indent$를 이용하여 코드 블록의 범위를 정의해야 합니다. 콜론$:$은 여기서부터 블록 시작이라는 의미이며, 다음 줄부터는 들여 쓰기$공백 4칸 권장$를 사용하여 같은 블록임을 나타냅니다. 이는 C나 Java 등의 언어에서 중괄호{ }로 코드 블록을 구분하는 방식과는 다른 점입니다.

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조건문$if$

조건문은 특정 조건을 만족할 때만 코드를 실행하는 구조입니다. Python에서 조건문의 기본적인 구조는 같지만, 조건을 평가하는 방식에 따라 다음과 같은 두 가지 형태로 활용할 수 있습니다.

• 독립적 if문 : 각 조건을 개별적으로 평가할 때
• if-elif-else 문 : 여러 조건 중 단 하나의 조건만 실행하고 싶을 때

예제를 통해 살펴보겠습니다. 산불 발생 위험 상황에서 각 조건이 독립적으로 평가되어 결과를 출력할 수 있습니다.

high_temperature = True  # 기온이 높은지 여부
human_activity = True    # 사람이 활동 중인지 여부
rainy = False            # 비가 오는지 여부

if high_temperature:
    print("기온이 매우 높습니다. 산불 발생 위험이 높습니다.")

if human_activity:
    print("등산객의 활동이 있습니다. 화기 사용에 주의가 필요합니다.")

if rainy:
    print("비가 내리고 있습니다. 산불 발생 위험이 낮습니다.")

 

아래 예제에서는 population이라는 변수의 값에 따라 반달가슴곰의 보호 상태를 자동으로 평가합니다. 조건들이 상호 배타적이며, 조건이 순차적으로 평가될 때 사용합니다. 여러 조건중 첫 번째로 참$True$인 조건 하나만 실행됩니다. 여기서 elif와 else는 독립적으로 존재할 수 없으며, 반드시 if문과 함께 사용해야 합니다. 개체수 값을 바꿔보면 다양한 조건에 따른 출력 결과를 확인할 수 있습니다.

# 조건문 if / elif / else
population = 45  # 개체수

# 조건문을 통해 보호 상태 평가
if population < 30:
    print(f"반달곰 개체수가 {population} 마리로, 긴급 보호 조치가 필요합니다.")
elif population < 100:
    print(f"반달곰 개체수가 {population} 마리로, 모니터링 및 보호 정책이 요구됩니다.")
else:
    print(f"반달곰 개체수가 {population} 마리로 양호한 상태입니다.")

 

 

비교	독립적 if 사용	if - elif - else 사용
조건 평가 방식	각 조건이 독립적 평가$모두 평가$	순차적 평가$첫 참 조건만 평가$
조건 결과 출력	여러 조건이 동시에 참이면 모두 출력	여러 조건 중 하나만 출력
사용 상황	독립된 여러 조건을 동시에 평가할 때	조건들이 상호 배타적일 때

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반복문$while, for$

반복문은 특정 작업을 여러 번 반복적으로 실행할 때 사용됩니다. Python에서 주로 사용하는 반복문은 while과 for 두 가지입니다.

 

while 반복문

while 반복문은 특정 조건이 참$True$인 동안 계속해서 반복됩니다. 조건이 거짓$False$이 되면 반복문은 종료됩니다. 아래 코드에서 개체수가 150미만일 때 반복적으로 출력하며, 개체수가 150에 도달하면 반복이 종료됩니다.

# while문
population = 45  # 초기 개체수 설정

while population < 150:
    print(f"현재 반달곰 개체수: {population}마리")
    population = population + 20  # 매 반복마다 개체수 20마리씩 증가

print("반달곰 개체수가 150마리 이상에 도달했습니다.")

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for 반복문

for 반복문은 정해진 횟수만큼 특정 작업을 반복하거나, 리스트, 튜플 등의 자료구조를 순회하며 사용할 때 유용합니다. Python에서는 range 함수와 함께 사용하여 반복을 쉽게 구현할 수 있습니다. 아래 코드는 5단계 동안 개체수가 증가하는 과정을 보여줍니다. 변수 i는 0부터 4까지 증가하며, 각 반복마다 개체수를 계산하여 출력합니다.

# for문
initial_population = 30
growth = 20
steps = 5

for i in range(steps):
  print(f"{i+1}단계: 반달곰 개체수 {initial_population + growth*i}마리")

 

• range 함수는 주어진 숫자 범위의 정수를 생성하는 함수로, defalut는 0부터 시작하여 주어진 숫자 바로 전까지 정수 값을 생성합니다.
• 반복문에서 사용하는 변수$예: i$는 사용자가 직접 이름을 정해줍니다. 미리 할당하지 않아도 반복문이 실행될 때 자동으로 값을 순차적으로 할당받으며 업데이트됩니다.

비교 항목	while문	for문
반복 횟수	조건이 참일 때 반복 횟수가 정해지지 않을 경우 적합	반복 횟수가 미리 정해져 있을 경우 적합
사용 예시	특정 조건이 만족될 때까지 반복	정해진 횟수만큼 반복하거나 자료구조 순회

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반복문의 제어$break, continue$

반복문을 사용할 때 추가로 흐름을 제어할 수 있는 두 가지 키워드가 있습니다.

• break : 반복문을 즉시 종료할 때 사용합니다.
• continue : 현재 반복을 중단하고 다음 반복으로 넘어갈 때 사용합니다.

아래 코드의 결과는 날씨가 계속 건조하다가 비가 오는 날에 반복문이 종료되는 형태로 나타납니다. 여기에서 in 키워드를 통해 반복 가능한 객체에서 요소를 하나씩 꺼내옵니다.

# break와 continue 활용(산불 위험 예시)
weather_conditions = ["dry", "dry", "dry", "rain", "dry"]
day = 1  # 날짜 초기화

for condition in weather_conditions:
    if condition == "rain":
        print(f"{day}일차: 비가 와서 산불 위험이 낮아졌습니다. 순찰을 종료합니다.")
        break  # 비가 오면 반복문 종료
    if condition == "dry":
        print(f"{day}일차: 날씨가 건조합니다. 산불 주의!")
        day += 1  # 날짜 증가
        continue  # 건조한 날씨일 경우 다음 반복으로 계속 진행