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5.파이썬, Visual Studio Code, GitHub Copilot 연동 및 모듈 활용 학습법
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파이썬은 방대한 표준 라이브러리와 수많은 외부 모듈을 제공하여 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 여기서는 자주 사용되는 주요 모듈들을 하나씩 자세히 설명하겠습니다. 각 모듈에 대한 설명은 기능, 사용 예시, 그리고 추가 학습 자료를 포함합니다.
1. math 모듈: 수학 관련 함수
- 기능: 수학적인 연산을 수행하는 함수들을 제공합니다. (삼각함수, 로그, 지수, 제곱근 등)
- 사용 예시:
import math
# 제곱근 계산
result = math.sqrt(16)
print(result) # 4.0
# 원주율
print(math.pi) # 3.141592653589793
# 삼각함수 (사인)
angle = math.radians(30) # 각도를 라디안으로 변환
print(math.sin(angle)) # 0.49999999999999994
2. datetime 모듈: 날짜 및 시간 관련 함수
- 기능: 날짜와 시간을 다루는 클래스와 함수들을 제공합니다.
- 사용 예시:
import datetime
# 현재 날짜와 시간
now = datetime.datetime.now()
print(now) # 2023-10-27 10:30:00.123456
# 특정 날짜 생성
date = datetime.datetime(2023, 12, 25)
print(date) # 2023-12-25 00:00:00
# 날짜 포맷팅
formatted_date = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(formatted_date) # 2023-10-27 10:30:00
3. random 모듈: 난수 생성
- 기능: 난수를 생성하는 함수들을 제공합니다.
- 사용 예시:
import random
# 0과 1 사이의 실수 난수 생성
random_number = random.random()
print(random_number) # 0.123456789
# 특정 범위 내의 정수 난수 생성
random_integer = random.randint(1, 10)
print(random_integer) # 5
# 리스트에서 무작위 요소 선택
my_list = ["apple", "banana", "cherry"]
random_choice = random.choice(my_list)
print(random_choice) # banana
4. os 모듈: 운영체제 관련 기능
- 기능: 운영체제와 상호 작용하는 함수들을 제공합니다. (파일 및 디렉토리 관리, 환경 변수 접근 등)
- 사용 예시:
import os
# 현재 작업 디렉토리 확인
current_directory = os.getcwd()
print(current_directory) # /Users/username/Documents
# 디렉토리 생성
os.mkdir("new_directory")
# 파일 삭제
os.remove("file.txt")
# 환경 변수 접근
home_directory = os.environ.get("HOME")
print(home_directory) # /Users/username
5. requests 모듈: HTTP 요청
- 기능: HTTP 요청을 보내고 응답을 처리하는 기능을 제공합니다. (웹 페이지 내용 가져오기, API 호출 등)
- 사용 예시:
import requests
# GET 요청 보내기
response = requests.get("https://www.example.com")
# 상태 코드 확인
print(response.status_code) # 200
# 응답 내용 출력
print(response.text)
6. json 모듈: JSON 데이터 처리
- 기능: JSON 데이터를 파싱하고 생성하는 기능을 제공합니다.
- 사용 예시:
import json
# JSON 문자열 파싱
json_string = '{"name": "Alice", "age": 30}'
data = json.loads(json_string)
print(data["name"]) # Alice
# 파이썬 객체를 JSON 문자열로 변환
data = {"name": "Bob", "age": 25}
json_string = json.dumps(data)
print(json_string) # {"name": "Bob", "age": 25}
7. pandas 모듈: 데이터 분석
- 기능: 데이터 분석 및 조작을 위한 강력한 도구를 제공합니다. (데이터 프레임, 시리즈 등)
- 사용 예시:
import pandas as pd
# CSV 파일 읽기
df = pd.read_csv("data.csv")
# 데이터 프레임 정보 출력
print(df.info())
# 처음 5개 행 출력
print(df.head())
# 특정 열의 평균값 계산
print(df["column_name"].mean())
- 추가 학습 자료: https://pandas.pydata.org/docs/
8. numpy 모듈: 수치 계산
- 기능: 대규모 배열 및 행렬 연산을 위한 효율적인 도구를 제공합니다.
- 사용 예시:
import numpy as np
# 배열 생성
arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
print(arr) # [1 2 3 4 5]
# 배열 연산
print(arr * 2) # [ 2 4 6 8 10]
# 행렬 생성
matrix = np.array([[1, 2], [3, 4]])
print(matrix)
- 추가 학습 자료: https://numpy.org/doc/
9. matplotlib 모듈: 데이터 시각화
- 기능: 다양한 종류의 그래프를 생성하여 데이터를 시각화하는 기능을 제공합니다.
- 사용 예시:
import matplotlib.pyplot as plt # 데이터 x = [1, 2, 3, 4, 5] y = [2, 4, 1, 3, 5] # 그래프 생성 plt.plot(x, y) plt.xlabel("X-axis") plt.ylabel("Y-axis") plt.title("Sample Plot") plt.show() - 추가 학습 자료: https://matplotlib.org/stable/contents.html
10. re 모듈: 정규 표현식
- 기능: 정규 표현식을 사용하여 문자열을 검색, 매칭, 치환하는 기능을 제공합니다.
- 사용 예시:
import re
# 패턴 매칭
text = "Hello, my email is example@example.com"
pattern = r"[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}"
match = re.search(pattern, text)
if match:
print(match.group()) # example@example.com
이 외에도 파이썬에는 수많은 유용한 모듈들이 존재합니다. 필요에 따라 적절한 모듈을 선택하여 사용하면 더욱 효율적으로 프로그래밍할 수 있습니다. 각 모듈의 공식 문서를 참고하여 자세한 사용법을 익히는 것이 중요합니다.