class Person:
backpack = []
def put_backpack(self, item):
self.backpack.append(item)
james = Person()
james.put_backpack('노트북')
maria = Person()
maria.put_backpack('파이썬')
print(james.backpack) # james는 Person 클래스 이기에 출력가능
print(maria.backpack) # maria는 Person 클래스 이기에 출력가능
> Person 클래스에 바로 backpack 속성을 넣고 put_backpack 메서드를 만든다.
> 그리고 인스턴스 2개를 만들고 각각 put_backpack 메서드 사용
> 클래스 속성은 클래스에 속해 있어서 모든 인스턴스에서 공유함.
위의 코드를 출력하면 이렇게 나옴.
그런데 앞의 코드는 한 가지 아쉬운 점이 있다.
put_backpack 메서드에서 클래스 속성 backpack에 접근할 때 self를 사용했는데
self는 현재 인스턴스를 뜻하므로 클래스 속성을 지칭하기에는 모호하다.
따라서 클래스 속성에 접근할 때는 다음과 같이 클래스 이름으로 직접 접근하면 코드가 더 명확해진다.
class Person:
backpack = []
def put_backpack(self, item):
Person.backpack.append(item)
james = Person()
james.put_backpack('노트북')
maria = Person()
maria.put_backpack('파이썬')
print(james.backpack)
print(maria.backpack)
위와 같이 코드를 입력하니 클래스 Person에 속한 backpack 속성이라는 것을 바로 알 수 있다.
마찬가지로 클래스 바깥에서도 다음과 같이 클래스 이름으로 클래스 속성에 접근하면 된다.
print(Person.backpack)
파이썬에서는 속성, 메서드 이름을 찾을 때 인스턴스, 클래스 순으로 찾는다.
그래서 인스턴스 속성이 없으면 클래스 속성을 찾게 되므로 james.backpack, maria.backpack도 문제없이 동작한다.
겉보기에는 인스턴스 속성을 사용하는 것 같지만 실제로는 클래스 속성이라는 것이다.
인스턴스와 클래스에서 __dict__ 속성을 출력해보면 현재 인스턴스와 클래스의 속성을 딕셔너리로 확인할 수 있다.
여기서 중요한 것!
backpack을 그럼 여러 사람이 공유하지 않도록 하기 위해서는 어떻게 해야하나?
그냥 backpack을 인스턴스 속성으로 만들면 된다.
어떻게 만드냐 앞에 있는 Person 클래스 코드에 __init__를 추가하여 초기화가 되도록 만들어주면 된다.
class Person: # 클래스이름
def __init__(self): # constructor
self.backpack = []
def put_backpack(self, item): # instance method
self.backpack.append(item)
james = Person() # object instanciation
james.put_backpack('노트북')
maria = Person() # object instanciation
maria.put_backpack('파이썬')
print(james.backpack) # 명확한 instance 변수 호출
print(maria.backpack) # 명확한 instance 변수 호출
> 여기서 확인해보면 각각 넣은 물건만 출력된다는 것을 알 수 있다.
> 즉, 인스턴스 속성은 인스턴스별로 독립되어 있으며 서로 영향을 주지 않는다.
정리
> 클래스 속성: 모든 인스턴스가 공유. 인스턴스 전체가 사용해야 하는 값을 저장할 때 사용
> 인스턴스 속성: 인스턴스 별로 독립되어 있음. 각 인스턴스가 값을 따로 저장해야할 때 사용
비공개 클래스 속성
> 클래스 속성을 만들 때 _속성과 같이 __(밑줄 2개)로 시작하면 비공개 속성이 된다.
> 클래스 안에서만 접근할 수 있고, 클래스 바깥에서는 접근할 수 없다.
class 클래스이름:
__ 속성 = 값 # 비공개 클래스 속성
class Boxing:
__item_limit = 10 # 비공개 클래스 속성
def print_item_limit(self):
print(Boxing.__item_limit)
peter = Boxing()
peter.print_item_limit()
print(Boxing.__item_limit) # 클래스 바깥에서는 접근할 수 없음.
클래스 바깥에서 print를 하려고 하니 에러가 뜬 것을 확인할 수 있다.
정적메서드 사용하기
> 인스턴스를 통하지 않고 클래스에 바로 호출 가능
> 정적 메서드는 다음과 같이 메서드 위에 @staticmethod를 붙인다.
> 말 그대로 정적메서드이며 이때 정적메서드는 매개변수에 self를 지정하지 않는다.
class 클래스이름:
@staticmethod
def 메서드(매개변수1, 매개변수2):
코드
> @staticmethod처럼 앞에 @가 붙은 것을 데코레이터(장식자)라고 하며 메서드(함수)에 추가 기능을 구현할 때 사용
> 정적 메서는 메서드의 실행이 외부 상태에 영향을 끼치지 않는 순수 함수(pure function)를 만들 때 사용함.
> 순수 함수는 부수 효과(side effect)가 없고 입력값이 같으면 언제나 같은 출력값을 반환함.
> 즉, 정적 메서드는 인스턴스의 상태를 변화시키지 않는 메서드를 사용할 때 사용함.
클래스메서드 사용하기
> 클래스 메서드는 다음과 같이 메서드 위에 @classmethod를 붙임.
> 이때 클래스 메서드는 첫 번째 매개변수에 cls를 지정해야 한다.
class 클래스이름:
@classmethod
def 메서드(cls, 매개변수1, 매개변수2):
코드
class Car:
count = 0
def __init__(self):
Car.count += 1
@classmethod
def print_count(cls):
print(f"{cls.count}대가 생성되었습니다.") # cls로 클래스 속성에 접근
x = Car()
y = Car()
z = Car()
Car.print_count()
> 먼저 인스턴스가 만들어질 때마다 숫자를 세야하기에 __init__메서드에서 클래스 속성 count에 1을 더해줌.
> @classmethod를 붙여서 클래스 메서드를 만든다.
> 클래스 메서드는 첫 번째 매개변수가 cls인데 여기에는 현재 클래스가 들어온다.
> 따라서 cls.count처럼 cls로 클래스 속성 count에 접근할 수 있다. (정적 메서드와의 차이점)
> 클래스 메서드는 정적 메서드처럼 인스턴스 없이 호출할 수 있다는 점은 같다.
> 그러나 클래스 메서드는 메서드 안에서 클래스 속성, 클래스 메서드에 접근해야할 때 사용.
class Car:
count = 0
def __init__(self):
Car.count += 1
@classmethod
def print_count(cls):
print(f"{cls.count}대가 생성되었습니다.")
@classmethod
def create(cls):
instance = cls()
return instance
x = Car()
y = Car()
z = Car() # x, y, z 객체 생성으로 count 증가 (Car.count += 1)
w = x.create() # w 객체에서 classmethod 호출로 count 증가 (Car.count += 1)
o = Car.create() # Car클래스에서 직접 classmethod 호출로 count 증가 (Car.count += 1)
Car.print_count()
new_car = Car("KIA", 50_000_000)
old_car = Car("BMW", 30_000_000)
print(f"My old car was {old_car.get_brand()} and the price was {old_car.get_price():,} won.")
print(f"My new car was {new_car.get_brand()} and the price was {new_car.get_price():,} won.")
> 인스턴스 변수는 인스턴스 생성 후에도 속성 추가 가능 (해당 인스턴스에만 생성)
color라는 속성이 하나 추가된 모습color라는 속성이 있는 해당 인스턴스에만 생성되는 모습
정적 변수
> 클래스 내부에 공간이 할당되어 여러 인스턴스들이 하나의 자료를 공유 가능
> 정적 변수는 클래스에 정의
>> 사용법: 클래스이름.변수 or 인스턴스이름.변수
>> 클래스 속성은 여러 객체가 공유한다는 것을 주의
> 동일한 변수일 경우 이름 찾는 순서: 인스턴스 변수 > 클래스 변수
>> 위와 같은 예시일 경우 인스턴스 변수 count는 설정이 없으므로 클래스 변수 count값 사용
OOP(Object-Oriented Programming - 실행 순서가 아닌 단위 객체를 중심으로 프로그램을 작성.)
- 객체: 실생활에서의 모든 자료 (물건)
- 모든 객체는 속성과 행동을 가진다.
> 객체 지향 프로그래밍은 이러한 객체 개념을 프로그램으로 표현함.
예) 속성 > 변수, 행동 > 함수로 표현
클래스
> 하나의 새로운 데이터 타입을 만드는 것
> 클래스를 사용하는 목적이 변수와 함수를 묶어서 하나의 새로운 객체(타입)로 만드는 것
> 실제 세계에 존재하는 실체(instance)를 객체(object)라고 하고, 객체들의 공통점을 간추려서 개념적으로 나타낸 것
> 어떤 클래스를 만들기 위해서는 그 객체가 갖는 성질(상태, 속성,변수)과 그 객체가 하는 행동(메소드,함수)을 정의해주면 된다고 이해하기
잉어빵, 황금 붕어빵과 같은 차별화된 붕어빵을 만들기 위해 틀을 잘 정의하는 것이지요. 그러나 아무리 틀을 예쁘고 정교하게 만들었다고 해서 붕어빵이 나오는 것은 아닙니다. 실제로 먹을 수 있는 붕어빵을 만들려면 붕어빵 틀에 반죽을 넣고 붕어빵을 구워야 합니다. 이처럼 붕어빵 틀에 반죽을 넣어서 만들어진 붕어빵이 인스턴스에 해당합니다.
클래스(class)와 인스턴스(instance)의 관계
> 학교와 모범생 관계라고 생각하면 됨.
> 학교는 커리큘럼을 가지고 있는데 아무리 좋은 커리큘럼을 가지고 있다고 해도 모범생이 무조건 나오는 것은 아니다. 모범생이 나올려면 공부도 열심히 시키고 질 높은 수업, 환경을 만들어줘야 한다. 이처럼 학교라는 어떠한 틀에서 좋은 수업 환경을 받은 모범생이 인스턴스에 해당함.
> 각각의 인스턴스에는 별도의 공간(메모리)이 존재하며, 각각에 별도의 값 할당이 가능함.
> 정리
class Car:
color = ""
speed = 0
def up_speed(self, value):
self.speed += value
def down_speed(self, value):
self.speed -= value
my_car = Car()
her_car = Car()
his_car = Car()
my_car.color = "Red" ; her_car.color = "Black" ; his_car.color = "Blue"
my_car.up_speed(100) ; her_car.up_speed(50) ; his_car.up_speed(80)
my_car.down_speed(10) ; her_car.down_speed(5) ; his_car.down_speed(20)
print(f"my_car is {my_car.color} and current speed is {my_car.speed}km/h")
print(f"my_car is {her_car.color} and current speed is {her_car.speed}km/h")
print(f"my_car is {his_car.color} and current speed is {his_car.speed}km/h")
생성된 객체는 각각의 속성을 유지하고 있음.
클래스 생성 단계 및 사용
1단계 클래스 정의
class 클래스_이름:
// 멤버변수 선언
// 메소드 선언
# 예시
class Car:
def __init__ (self, c):
self.color = c
def up_speed(self,value):
....
>> 바인딩: 자료형, 변수명, 변수값에 각각 int, num, 10 이라는 구체적인 값을 할당하는 각각의 과정
# 출처: 파이썬으로 배우는 알고리즘 트레이딩
파이썬에서는 클래스가 정의되면 그림 6.11과 같이 하나의 독립적인 네임스페이스가 생성됩니다.
그리고 클래스 내에 정의된 변수나 메서드는 해당 네임스페이스 안에 파이썬 딕셔너리 타입으로 저장됩니다.
Stock 클래스는 그림 6.11과 같이 Stock이라는 네임스페이스 안에
'market':'kospi'라는 값을 가진 딕셔너리를 포함합니다.
**그림 6.11 파이썬 클래스 네임스페이스**
Stock 클래스의 네임스페이스를 파이썬 코드로 확인하려면 클래스의 `__dict__` 속성을 확인하면 됩니다.
딕셔너리 타입에 'market':'kospi'라는 키와 값 쌍이 존재하는 것을 확인할 수 있습니다.
```{.py}
Stock.__dict__
mappingproxy({
'market': 'kospi',
'__module__': '__main__',
'__dict__': <attribute '__dict__' of 'Stock' objects>,
'__doc__': None,
'__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Stock' objects>})
> 클래스가 독립적인 네임스페이스를 가지고 클래스 내의 변수나 메서드를 네임스페이스에 저장하고 있으므로 다음과 같이 클래스 내의 변수에 접근이 가능한 것.
> 정리
1번 코드는 speed라는 클래스 변수가 정의되고
반면에 인스턴스 변수 speed가 정의가 없다면 인스턴스 변수 sepeed는 클래스 변수 speed의 초기값을 공유
그런데 그 이후 클래스 변수 speed는 인스턴스 변수 speed가 변경되어도 클래스 변수의 값은 변경되지 않고
그냥 자기 갈 길 간다고 생각하면 된다.
2번 코드는 1번 코드와 동일한 형식이지만 클래스 변수와 인스턴스 변수가 동일한 이름이라도
n = 21
for(i in 1:100){
cat("collatz : NOW =", n, "\n")
if (n %% 2 == 0){
n = n / 2
} else {
n = n*3 + 1
}
if(n == 1){
cat("collatz : END =", n, "\n")
break
}
}
사용자 정의 함수
function(<para1>, <para2>, ....){<expression>}
para1, 2 는 매개변수,
expression은 매개변수를 활용한 함수식
예시1
Ex0 = function(x) {7*x+5}
Ex0(3)
Ex1 = function(x){
y = 7*x + 5
# 별도로 객체를 정의하여 값을 저장하면
# 함수를 실행시키더라도 함수값을 출력해주지 않음.
}
Ex1(4)
y
# 함수 안에서 만들어진 변수는 함수가 종료되면 없어짐.
예시2
Ex2 = function(x){
x^2 + 3*x - 6
}
Ex2(10)
반환하고 싶을 때는 return(<object>)를 사용하여야 함.
Ex1 = function(x){
y = 7*x + 5
return(y)
}
Ex1(4)
return을 쓰면 함수를 호출했을 때
함수 내에서 저장한 변수를 return(y)로 반환해줄 수 있음.
return 예시 1
Ex3 = function(x){
a = x^2 + 3*x - 6
b = 2*x^2 - exp(2)
return(a+b)
}
Ex3(10)
Ex5(3, -3:10) 코드는 순서대로 매개변수의 속성에 맞게 넣었기 때문에 오류가 없이 출력이 된다.
그러나 Ex5(vec = -3:10) 은 현재 threshold의 값을 따로 설정해주지 않았기 때문에 매개변수의 순서에 맞게 넣는게 아니다.
따라서 -3:10이 어떤 매개변수에 해당하는지 적어줘야한다.
다수의 매개변수, 기본값 예시
Ex6 = function(n, mu, sig, value = 0){
set.seed(100)
tmp = rnorm(n, mu, sig)
if(min(tmp) > value){
result = max(tmp) - min(tmp)
} else {
result = value - min(tmp)
}
return(result)
}
Ex6(4, 6, 3)
Ex6(4, 6, 3, 6)
연습하기
최솟값 찾기
# Find minimum by function ----
my.min = function(x){
mini = x[1]
for (i in 1:length(x)){
if (mini > x[i]){
mini = x[i]
} else {
mini = mini
}
}
return(mini)
}
set.seed(100)
x = runif(100, 0, 30)
my.min(x)
코드 설명
1. 첫 번째 값을 초기값으로 지정
2. 다음 값과 비교 후 더 작으면 그대로 유지
3. 만약 다음 값이 더 작을 경우 그 값으로 대체
4. 반복문을 이용하여 가장 작은 값 찾기
unif >>> 균등분포
팩토리얼
# Find Factorial
my.fac = function(n) {
if (n == 0) {
n = 1
} else{
n = n * my.fac(n - 1)
}
return(n)
}
my.fac(8) == factorial(8)
사용자 정의 함수는 함수 안에서 사용자 정의 함수를 사용할 수 있다.
ex)
ft1 = function(x){n = n*ft1(n-1)}
파이썬의 재귀함수를 생각하면 쉽게 이해할 수 있다.
연습문제
Q1 > f(x,y) = x^2 + y^2
Q2 > x값이 주어졌을 때 x값이 양수이면 x를 출력하고 양수가 아니면 x의 절댓값을 출력하는 함수
Q3 > n값이 주어졌을 때 N(5,2)에서 n개의 값을 뽑은 벡터의 최솟값과 최댓값의 합을 산출하는 함수
입력의 첫 줄에는 테스트 케이스의 개수 T(1 ≤ T ≤ 10)가 주어진다. 각 테스트 케이스는 한 줄에 하나의 문자열이 주어진다. 문자열은 알파벳 A~Z 대문자로 이루어지며 알파벳 사이에 공백은 없으며 문자열의 길이는 1000보다 작다.
출력
각 테스트 케이스에 대해서 주어진 문자열의 첫 글자와 마지막 글자를 연속하여 출력한다.
T_num = int(input())
for i in range(T_num):
munja = input()
print(f"{munja[0]}{munja[-1]}") # -1은 가장 끝 첫번째를 나타냄.
11654
print(ord(input()))
11720
문제
N개의 숫자가 공백 없이 쓰여있다. 이 숫자를 모두 합해서 출력하는 프로그램을 작성하시오.
입력
첫째 줄에 숫자의 개수 N (1 ≤ N ≤ 100)이 주어진다. 둘째 줄에 숫자 N개가 공백없이 주어진다.
출력
입력으로 주어진 숫자 N개의 합을 출력한다.
n1 = input()
n2 = input()
hap = 0
for i in range(int(n1)):
hap = hap + int(n2[i])
print(hap)
이 문제 처음 봤을 때는 input으로 받아와서 (input으로 받으면 문자열 처리된다.) split 해서 하나하나씩 더해주면 되겠다고 생각했는데 띄어쓰기와 같은 구분자가 없어서 당황했다. 그런데 그냥 문자열을 인덱싱해서 하나하나씩 int 처리해주면 전체 합을 구할 수 있겠다고 생각했었고 실제로 돌려보니 정답이었다.
