7장. 함수

■ 7장. 함수 

• 7장. 목차 
• 1.함수생성하는 방법
• 2.기본값 매개변수와 키워드 매개변수 (mit 코드 이해)
• 3.가변 매개변수  (mit 코드 이해)
• 4.매개 변수로 함수를 사용하는 경우
• 5.함수 밖의 변수, 함수 안의 변수
• 6.재귀함수  (mit 코드 이해)
• 7.중첩함수 

■ 7.1. 함수 생성하는 방법

def 함수일므 (매개변수):

     실행문

      return 결과

예제: def my_abs(arg):

       if (arg < 0 ) :

          result = arg * -1 

       else:

          result = arg

       return result

      print ( my_abs(-5) )

문제146. 아래와 같이 이름을 입력하새 함수를 실행하면 

          해당 사원의 부서위치가 출력되게하시오!

print( find_loc('SMITH') )

def find_loc(name)

 for e in emp:

  for d in dept:

   if e['deptno'] == d['deptno'] :

      if e['ename']  == name :

          print( e['ename'].ljust(7),d['loc'])

find_loc('SMITH')

import pandas as pd

def find_loc(val):

    emp= pd.read_csv("D:\data\emp.csv")

    dept= pd.read_csv("D:\data\dept.csv")

    result  = pd.merge(emp,dept,on='deptno')

    result2 = result[['loc']][result['ename']== val]

    return result2

문제147. 미분계수를 구하는 함수를 생성하는데 

 함수 f(x) = 2x^2 +1 일때 

def mibun_fun(n):

 return 'x가 '+ str(n) +'에서의 기울기는 '+ str(round((2*(n + 0.00000001)

*(n + 0.00000001)+1 - (2* n*n+1) ) / 0.00000001)) + ' 입니다.'

print(mibun_fun(-2))

■ 매개변수로 함수를 받는 경우 

def numerical_diff(f,x):

    delta = 0.0001 # 1e-4로 해도된다

    return ( f(x+delta) - f(x-delta) ) / (2*delta)

함수  f(x) 2x^2 + 1 생성

def function_1 (x) :

     return 2*pow(x,2) +1

print( numerical_diff(function_1,-2) )

문제148. 함수 f(x) = x^2 -x +5 함수의 x가 -2일때 미분계수를 구하시오 

■ 지난 주에 배웠던 내용 복습

1. 함수

- 머신 러닝을 이해하기위한 Mit TTT 코드 구현

- 웹 스크롤링 ----> 빅데이터 수집

2.  

6장함수 

for 

while

continue

break

5장. 파이썬 자료형 3가지 

1. 리스트 []
2. 튜플 ()
3. 딕셔너리 {} (키와 값으로 구성된 자

   - 어순 번역기

   - nested loop join 구현

          ↓ data 양이 많아지면 느려진다.

   - hash join 으로 구현 (해쉬 알고리즘)  오라클이 이걸로 다른rdb회사 눌러버림

4. Pandas 모듈을 이용해서 데이터 검색

          판다스 데이터 프레임 [ 열 ] [ 행 ]

            ↓  <---- 그룹함수 구현

           판다스 데이터 프레임 [ 열 ] [ 행 ] .max()

                                              .sum()

                                              .min()

                                              .mean()

           ↓  

          판다스 데이터 프레임.groupby([열])['기준컬럼(sal)'].max()

요번주 : 7장 함수, 8장. 모듈과 패키지 , 9장 .클래스 , 10장. 예외처리  

          11장. 파일에서 데이터 읽고 쓰기 ------> Tic Tac Toe 게임

     1세대 인공지능: 1954년 캠브리지 대학에서 Tic Tac Toe 를 사람과 게임할 수 잇또록 구현

          ↓ 

     체스가 구현 

          ↓ ----> 신경망(딥러닝) 

     오목, 바둑  (2016년)

     인공지능에서 무언가 혁신적인게 나온다면 그것은 바로 구글에서 나올것이다.

      - 에릭 슈미스 (구글 사장 ㅋ)

■ 7장. 함수 

• 7장. 목차 
• 1.함수생성하는 방법
• 2.기본값 매개변수와 키워드 매개변수 (mit 코드 이해)
• 3.가변 매개변수  (mit 코드 이해)
• 4.매개 변수로 함수를 사용하는 경우
• 5.함수 밖의 변수, 함수 안의 변수
• 6.재귀함수  (mit 코드 이해)
• 7.중첩함수 

■ 7.2. 기본값 매개변수와 키워드 매개변수 (p 145)

기본값 매개변수? 입력하지 않으면 기본으로 할당되는 매개변수

예 : log(4   ,   2)    ,    log(10)

         ↑      ↑              ↑

       지수     밑수             지수    밑수는 자연상수e 가된다.

예제 : 

 def print_string(text,count = 1): #  count = 1 디폴드 값을 지정

  for i in range(count):

    print(text)

 

 print(print_string("안녕하세요") )

 print(print_string("안녕하세요"),3 )

문제149. 아래와 같이 이름만 넣으면 소속팀과 직위가 출력되는 함수를 생성하시오 

def print_string(name='장경원',team='머신러닝팀',position='팀장'):

  print(name)

  print(team)

  print(position)

 

def print_string(name,team='머신러닝팀',position='팀장'):

  print('이름 = {0}'.format(name) )

  print('소속팀 = {0}'.format(team ) )

  print('직위 = {0}'.format(position ) )

설명 : 문자열.format()

■ Mit TTT코드에서 기본값 매개변수 사용하는 부분 

class Agent(object):

    def __init__(self, player, verbose = False, lossval = 0, learning = True):

        self.values = {}

        self.player = player

        self.verbose = verbose

        self.lossval = lossval

        self.learning = learning

        self.epsilon = 0.1

        self.alpha = 0.99

        self.prevstate = None

        self.prevscore = 0

        self.count = 0

        enumstates(emptystate(), 0, self)

■ 가변 매개변수 (p147) 

문자열.format() 함수 처럼 매개변수의 수가 유동적인 함수를 만들고 싶을 때 사용하는 변수 

함수 실행할때 매개변수를 10개 , 20개를 입력해도 제대로 동작을 한다. 

예 :

def 함수이름(*매개변수):

          코드 블럭

예제:

def merge_string(*text_list):

     result = ''

     for s in text_list:

      result = result + s + '  '

     return result

merge_string('아버지가','방에','들어가신다')  

파이썬에서 * 가 쓰이는 경우 

  1.가변 매개 변수

  2.리스트 변수내의 요소들을 뽑아낼ㄸ ㅐ--> mit 코드

문제150. mit TTT코드에서 보드판을 출력하는 printboard 함수를 분석하시오

(리스트 변수내의 요소를 ㅃ보아내는 문법이 나온다.

# States as integer : manual coding EMPTY = 0 PLAYER_X = 1 PLAYER_O = 2 DRAW = 3 BOARD_FORMAT = """---------------------------- | {0} | {1} | {2} | |--------------------------| | {3} | {4} | {5} | |--------------------------| | {6} | {7} | {8} | ----------------------------""" NAMES = [' ', 'X', 'O'] def printboard(state):     """ Print the board from the internal state."""     cells = []     for i in range(3):         for j in range(3):             cells.append(NAMES[state[i][j]].center(6))     print(BOARD_FORMAT.format(*cells)) printboard([[1,2,0],[0,0,0],[0,0,0]]) print(BOARD_FORMAT.format('a','b','c','d','e','f','g','h','g'))   print(BOARD_FORMAT.format('x','o','x','o','x',' ',' ',' ',' ')) print(BOARD_FORMAT.format('x'.center(6),'o','x','o','x',' ',' ',' ',' '))

7.4.매개 변수로 함수를 사용하는 경우

• 함수의 종료의 의미로  return 을 사용하는 경우

예제:

def stop_fun(num) :

  for i in range(1, num + 1) :

    print ('숫자 {0} 울 출력합니다'.format(i)) 

    if i =0 5:

     return 

stop_fun(10)

def enumstates(state, idx, agent):

    if idx > 8:

        player = last_to_act(state)

        if player == agent.player:

            agent.add(state)

    else:

        winner = gameover(state)

        if winner != EMPTY:

            return

        i = int(idx / 3)

        j = idx % 3

        for val in range(3):

               state[i][j] = val

               enumstates(state, idx+1, agent)

문제151. (점심시간 문제) 아래와 같이 숫자를 입력하고 함수를 실행하면 숫자가 세로로 출력되게 하시오 

def print_something(*num):

     for s in num :

         print(s)

5. 함수 밖의 변수, 함수 안의 변수

     로컬 변수? 함수 내에서만 사용하는 변수

     글로벌 변수? 함수 내,외 둘다 사용 가능한 변수 

               특정함수에서 출력된 결과를 다른 함수에서 사용할 때 

               사용합니다. 

함수안의 변수와 함수 밖의 변수가 서로 이름이 같다해도 전혀 다른 변수이다. 

만약 같은 변수로 취급하려면 global 변수로 선언해야한다. 

예제: 

def scope_test():

  a = 1  # 함수 내에서 사용하는 변수 (로컬변수)

  print ('a : {0}'.format(a) )

scope_test()

문제152. 마지막 위의 스크립트에서 마지막 scope_test()를 실행했을때 a가 1 이 아니라 0이 출력이 되려면

         scope_test() 함수를 생성할 때 어떻게 생성해야 했을가요?

a = 0

def scope_test():

  a = 1  # 함수 내에서 사용하는 변수 (로컬변수)

  print ('a : {0}'.format(a) )

scope_test()

• 재귀함수
• 스택구조 
• 큐구조 : 선입선출( 먼저 들어온게 먼저 처리)

sql에서 큐를 경험해봤다

Enqueuue 락 

서로 업데이트 하려면 락이걸린다. 

a b c 

a: lock holder

b,c : lock waiter 

scott A

update emp

 set sal = 0 

 where ename = 'KING';

* 스택 구조 : 먼저들어간 데이터가 가장 마지마겡 나오는 구조 LIFO

후입 선출 

스택 루프 반복문 

반복문 (LOOP) + 스택 구조 ===> 재귀 알고리즘 

예 : 

def some_func(count) :

  if count > 0 :

     some_func(count -1) 

  print (count)

some_func(100)

10 ---> call하고 기다림 ---> 기다림이 끝나면 print 10

 9 ---> call하고 기다림 ---> 기다림이 끝나면 print 9

 8 ---> call하고 기다림 ---> 기다림이 끝나면 print 8

 7 ---> call하고 기다림 ---> 기다림이 끝나면 print 7

                         :

                         :

                                             print 0 

0 ---> 함수 호출 끝 

문제153. 10! 을 재귀함수로 구현해서 출력하시오 !

def factorial2(count) :

  if count > 0 :

     return count * factorial2 (count -1)

  elif count == 0:

     return 1

문제154. 16과 28의 최대공약수를 출력하는데 재귀함수를 이용해서 

          구현하시오 ! 

find_gcd(20,16)

최대 공약수는 4

find_gcd(108,72) 

최대 공약수는36

def find_gcd(num1, num2):

 if num1%num2 != 0: return find_gcd(num2, num1%num2)               

 else : return num2

li=[]

def find(*num):

if a%b != 0: return find_gcd(b, a%b)               

 elif a%b == 0 : return find_gcd(c, b%c)  

 return c

li=[]

def print_something(*num):

문제155. 오늘 오전에 배운 가변 매개변수와 재귀 알고리즘을 이용해서 최대 

          공약수를 출력하는 함수를 생성하시오 

def find_gcd(a,b,c):

 if a%b != 0: return find_gcd(b, a%b,c)

 elif b%c != 0: return find_gcd(a, b ,b%c)

 return b

def find_gcd(a,b,c):

 if a%b != 0: return find_gcd(b, a%b)               

 elif a%b == 0 : return find_gcd(c, b%c)  

 return c

li=[]

def print_something(*num):

     for s in num :

       li.append(s)

a= 1000%700%74

print (a)

내일 PL/SQL 알고리즘 문제 시험범위: 오픈북, 실습가능

오늘 배운 재귀 알고리즘을 PL/SQL로 구현하는 문제 2개

예 SQL> exec dbms_output.put_line( factorial(5) )

7.7 중첩함수 ( p 158)

" 파이썬에서는 함수 안에 함수를 정의하는거싱 가능하다"

중첩함수는 자신이 소속된 함수의 매개변수에 접근할 수 있다는 특징이 있다. 

예제: p159 쪽 (표준편차를 출력하는 함수)

＊ 표준편차를 구현하기 위한 함수 2개

   1. 평균값 구하는 함수

   2. 분산을 구하는 함수

   3. 구해진 분산값에 루트를 씌운 값을 출력하는 함수

예제:

(pg159)

import math

def stddev(*args):

    def mean():                               #평균 구하는 함수

        return sum(args)/len(args)

    def variance(m):                       # 분산을 구하는 함수

        total = 0

        for arg in args:

            total += (arg - m) **2

        return total/(len(args)-1)

    v= variance(mean())                # 분산을 구함

    return math.sqrt(v)                 # 분산에 루트를 씌워서 표준편차를 구함

stddev(2.3,1.7,1.4,0.7,1.9)

import math

def stddev(*args):

 def mean():

    return sum(args)/len(args)

 def variance(m):

   total = 0

   for arg in args:

      total += (arg -m) **2

   return total / (len(args)) - 1

v= variance(mean() )

return math .sqrt(v)

stddev(2.3, 1.7, 1.4, 0.7, 1.9)

  

문제156. 가변 매개변수를 이용해서 여러개의 숫자를 입력 받아 최대공약수를 

출력을 해낸 준호의 코드를 가져다가 중첪함수를 구성하시오 ! 

def gcdtwo(a,b):                    # 두 수의 최대공약수를 출력
                                    # 분모가 0일경우 에러가 발생하므로 0인 경우를 따로 생각
    if min(a,b) == 0:               # 0과 A의 최대공약수는 무조건 A 이기 떄문에
        return max(a,b)             # 두 수중 최소값이 0인경우 두 수중 맥스값으로 최대공약수 출력
    return gcdtwo(b,a%b)            # 0이 아닌경우에 대해 유클리드호제법으로 재귀

def gcd(a):                         # 여러 수 중에서 최대공약수를 출력하는 알고리즘
    b=gcdtwo(max(a),min(a))         # 여러 수 중 두수를 뽑아서 최대공약수를 구하고
                                    # 다른 두수를 뽑아서 최대공약수를 구하고를 반복해서
    a.remove(min(a))                # 마지막에 남는 최대공약수가 전체의 최대공약수인 점을 이용
    a.remove(max(a))                # 정렬할 필요가 없게 전체 수에서 최대, 최소값을 뽑아서
                                    # 최대공약수를 구하는데 계산에 사용한 수는 제거하고
    a.append(b)                     # 위에서 구한 최대공약수를 리스트에 추가
    if max(a)==min(a):              # 위 과정을 재귀를 통해 반복하면 최대공약수만 2개 남는데
        print('최대공약수는 : ',a[0])  # 그경우에서 재귀를 종료하고 최대공약수를 출력
    else:
        gcd(a)


def list(*n):                       # 가변 매개변수로 데이터를 여러개 입력받으면
                                    # 튜플 형태이기 때문에 데이터 변경이 불가능
    a = []                          # 리스트를 생성하고 데이터 변경이 가능하도록
    for i in n:                     # 튜플 데이터를 잘라서 리스트에 입력
        a.append(i)
    gcd(a)                          # 최종적으로 생성한 리스트 변수를
                                    # 위에 생성한 최대공약수 함수에 입력해서 최대공약수 계산

def list(*n):

    def gcdtwo(a,b):

        if min(a,b) == 0:

            return max(a,b)

        return gcdtwo(b,a%b)

    def gcd(a):

        b=gcdtwo(max(a),min(a))

        a.remove(min(a))

        a.remove(max(a))

        a.append(b)

        if max(a)==min(a):

            print('최대공약수는 : ',a[0])

        else:

            gcd(a)

    a = []

    for i in n:

        a.append(i)

    gcd(a)

list(4,8,12)

list(6842,176,154)

■ 재귀 알고리즘을 완성하는 문제

 MIT 코드를 이해하기 위해서 반드시 알아야하는 알고리즘 

1. greedy (탐욕) 알고리즘

     당장 눈 앞의 이익만 추구하는 것 

     먼 미래를 내다 보지 않고 지금 당장의 최선이 무언인가만 판단 

 

     예 : 틱택토 코드가 가장 유명한 예이다.

문제157. 탐욕 알고리즘을 이용하여 금액과 화폐가 주어졌을 때 

          가장 적은 화폐로 지불 하시오 !

액수입력 : 362

화폐 단위를 입력 !: 1 50 100

결과 :

100원     3개

50원       1개

1원          12개 

def coinGreedy(money, cash_type):

    cash_type.sort(reverse=True)

    def coinGreedyRecursive(money, cash_type, res, idx):

        if idx >= len(cash_type): #화폐 다 사용 시 종료

            return res

        dvmd = divmod(money,cash_type[idx] )

        res[cash_type[idx]] = dvmd[0]

        return coinGreedyRecursive(dvmd[1] ,cash_type,res,idx+1)

    return coinGreedyRecursive(money,cash_type,{},0)

money = int(input('액수입력 : '))

cash_type = [int(x) for x in input('화폐단위를 입력하세요 : ').split(' ')]

res = coinGreedy(money,cash_type)

for key in res:

    print('{0}원 : {1}개'.format(key,res[key]))

■8장. 모듈과 패키지 

• 8장 목차 
  • 1. 모듈이란?
  • 2. import 사용법
  • 모듈 찾는 방법
  • 메인 모듈과 하위 모듈
  • 패키지
  • _init_.py

8.1 모듈이란? 독자적인 기능을 갖는 구성요소

              파이썬에서는 각각의 소스파일을 일컬어 모듈이라고 한다. 

모듈 생성 예 :

save as calculator.py

def plus(a,b):

  return a+b

def minus(a,b):

  return a-b

def multiply(a,b):

  return a*b

def divide(a,b):

  return a/b

import calculator

print (calculator.plus(10,5))

print (calculator.minus(10,5))

print (calculator.multiply(10,5))

print (calculator.minus(10,5))

■8.2. import 사용법 

import 의 역할은 정확하게는 다른 모듈 내의 코드에 대한 접근을 가능하게 하는 것이다.

import 가 접근 가능하게 하는 코드에는 변수, 함수 , 클래스등이 모두 포함된다.

앞에서 썼던 문법 :

import 모듈명

import calculator 

print ( calculator.plus(10,5) )

               

         ↓

좀더 편하게 코딩 : from 모듈명 import 변수 또는 함수 

                   from calculator import plus

                   from calculator import minus 

                   from calculator import multiply

                   from calculator import divide

               print ( plus(10,5) )

 

                ↓

좀더 편하게 코딩 : from 모듈명 import *

                    print ( plus(10,5) )

p 168  import * 와 같은 코드는 사용하지 않는것이 좋다.

이유?       코드가 복잡해지고 모듈의 수가 많아지면 어떤 모듈에 또는 어떤 함수를 불러오고 있는지 파악하기 힘들다

좀더 편하게 코딩 : import calculator as c

                    print (c.plus(10,5) )

문제159.오전에 만들었던 준호의 최대공약수를 구하는 함수를 모듈화 하시오 !

if _name_=="__main__": 모듈을 불러올때 이문장 이후의 문장은 수행되지 않음

list (1000,3350,150)

문제160. 표준편차를 출력하는 함수를 모듈화 시켜서 다른 실행창에서 아래와 같이 실행되게 하시오!

■8.3. 모듈 찾는 방법

방금 만든 calculator 모듈의 위치는 우리가 직접 지정한 위치에 저장되어있었고

calc_test.py 에서 calculator 모듈을 불러올 수 있었다. 

sys 라는 모듈( 예: random 함수를 포함하고 있는 모듈) 어디에 있는가?

 

파이썬은 import를 만나면 아래와 같은 순서로 모듈 파일을 찾아나선다.

1. 파이썬 인터프리터 내장 모듈
2. sys.path 에 정의 되어 있는 디렉토리 

sys 모듈은 파이썬의 내장 모듈이다. 

sys 모듈에 들어있는 함수들이 뭐가 있는지 확인하는 코드 

import sys

print ( sys.builtin_module_names)

문제161. 혜승이가 sys모듈의  random 함수를 이용해서 경이로운 방법으로 구현해낸 원주율 구하는 코드를 실행해보자