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[오픈 소스 기반 데이터 분석] 2강 - 데이터 분석을 위한 파이썬 프로그래밍

Posted Aug 24, 2025 Updated Jan 16, 2026
By mxxikr
read 16 min

💡해당 게시글은 방송통신대학교 정재화 교수님의 '오픈 소스 기반 데이터 분석' 강의를 개인 공부 목적으로 메모하였습니다.



학습 개요

  • 현실 세계의 다양한 데이터를 효과적으로 분석하기 위해서는 데이터를 구조적으로 저장하고 조작할 수 있는 프로그래밍 기법에 대한 이해가 필요함
  • 특히, 분석 대상 데이터의 일부를 선택하거나 조건에 따라 새로운 데이터 구조를 생성해야 하는 상황이 자주 발생함
  • 이러한 요구를 간결하고 효율적으로 처리하기 위해 파이썬은 시퀀스 슬라이싱과 컴프리헨션 같은 강력한 표현 기법을 제공함
  • 리스트나 딕셔너리와 같은 시퀀스 데이터를 부분적으로 선택하거나, 조건에 따라 가공된 데이터를 생성하는 기법인 슬라이싱과 컴프리헨션을 학습함
  • 다양한 데이터 출력 형식을 유연하게 지정할 수 있는 문자열 포맷팅 방식(C 스타일, str.format(), f-문자열)을 비교하고 실습을 통해 익힘
  • 파일과 같은 외부 자원을 안전하게 관리하는 방법으로 with문을 활용한 컨텍스트 관리의 개념과 사용법에 대해서도 학습함



학습 목표

  • 리스트와 딕셔너리를 효율적으로 조작할 수 있음
  • 문자열 형식 지정 기법을 통해 데이터를 명확하게 형식화 할 수 있음
  • with문을 활용하여 파일 및 자원을 안전하게 관리할 수 있음



강의록

시퀀스 슬라이싱과 컴프리헨션

데이터 분석과 파이썬

  • 2021년 Anaconda Inc.의 데이터 과학자 3,104명 대상 조사에서 63%가 파이썬을 항상 또는 자주 사용
  • 데이터 분석에 단순한 파이썬 프로그래밍 능력 이상이 요구
    • 데이터를 효과적으로 다루고 변환에 필요한 적절한 데이터 구조의 활용
    • 처리 과정의 효율적인 표현 방법이 요구
  • 파이썬 환경에서 시퀀스(리스트, 딕셔너리 등)와 같은 데이터 구조에 대한 깊은 이해
  • 오류가 없는 간결한 문법적 표현으로 보다 효율적이고 가독성 높은 코드를 작성하는 방법 필요

리스트 슬라이싱

  • 대상 리스트의 부분 리스트를 생성 또는 수정
  • 문법 형식
    • 리스트이름[시작 인덱스: 끝 인덱스: 간격]

    image.png

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      numbers = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70]
  subset1 = numbers[ :3]
  print(subset1)

  • 리스트 슬라이싱 응용

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      numbers = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70]
  subset1 = numbers[-3 :]
  print(subset2)

    image.png

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      numbers = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70]
  list1 = numbers[ : : 2]
  print(list1)
  list2 = numbers[ : : -1]
  print(list2)

    image.png

리스트 컴프리헨션

  • 리스트를 간결하게 생성 · 조작
  • 문법 형식 1
    • [표현식 for 변수 in 반복가능한 객체]
  • 문법 형식 2
    • [표현식 for 변수 in 반복가능한 객체 if 조건]
  • 반복가능한 객체
    • 리스트, 튜플, 딕셔너리, 문자열, 집합, range 객체
  • 리스트 컴프리헨션 응용

    • 리스트 생성

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        numbers = []
  for i in range(5):
      numbers.append(i)
  print(numbers)

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        numbers = [i for i in range(5)]
  print(numbers)

  • 원소 조작

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      numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  squares = [num ** 2 for num in numbers]
  print(squares)

  • 조건 적용

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      numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
  even_numbers = [num for num in numbers if num % 2 == 0]
  print(even_numbers)

딕셔너리 컴프리헨션

  • 대상 딕셔너리를 간결하게 생성 · 조작
  • 리스트의 [] 연산자 대신 딕셔너리의 {} 연산자를 사용
  • 문법 형식 1
    • {키: 표현식 for 변수 in 반복가능 객체}
  • 문법 형식 2
    • {키: 표현식 for 키변수, 값변수 in 딕셔너리.items()}
  • 딕셔너리 컴프리헨션 응용

    • 딕셔너리 생성

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        # for문을 사용한 일반적인 딕셔너리 생성
  squares = {}
  for i in range(5):
      squares[i] = i ** 2
  print(squares)

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        # 딕셔너리 컴프리헨션을 사용한 방식
  squares = {i: i ** 2 for i in range(5)}
  print(squares)

문자열 형식 지정

문자열 형식 지정의 개념

  • 데이터 분석 과정에서 특정 형식의 데이터를 출력하거나 변수 값을 포함한 문자열을 생성하는 상황이 자주 발생
    • 문자열 포맷팅(string formatting) 기능 사용
    • 처리 과정의 효율적인 표현 방법이 요구
  • 오류가 없는 간결한 문법적 표현으로 보다 효율적이고 가독성 높은 코드를 작성하는 방법 필요
    • C 스타일(% 연산자) 포맷팅
    • str.format() 메서드를 이용한 포맷팅
    • f-문자열 포맷팅

C 스타일(% 연산자) 포맷팅

  • C 언어의 printf() 스타일과 유사
    • C 언어를 배운 사람이라면 쉽게 이해하고 사용
    • C와 파이썬을 함께 사용하는 환경에서 일관된 스타일 유지
    • 문법 형식
      • "형식 지정자를 포함한 문자열" % (변수 리스트)
  • C 스타일의 단점
    • 변수의 개수가 증가할 수록 복잡해지고 가독성이 저하
    • 변수의 개수가 잘못되거나 순서 불일치 시 오류 발생
    • 딕셔너리, 리스트 등 중첩된 데이터 구조를 직접 활용하기 어려움

주요 형식 지정자

형식 지정자 설명
%d 정수(decimal) 출력
%i 정수(integer) 출력 (%d와 동일)
%o 8진수(octal) 출력
%x 16진수(lowercase) 출력
%X 16진수(uppercase) 출력
%f 소수점이 있는 실수(float) 출력
%.nf 소수점 이하 n자리까지 출력
%c 단일 문자 출력 (정수의 ASCII 문자 변환)
%s 문자열(string) 출력
%% %문자 자체를 출력

C 스타일 포맷팅 활용

  • C 스타일 포맷팅 활용 예

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      item = "프린터"
  price = 360000
  print("상품명: %s, 가격: %d" % (item, price))

  • 새로운 포맷팅

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      item = "프린터"
  price = 360000
  print("상품명: {}, 가격: {}".format(item, price))

str.format() 메서드를 이용한 포맷팅

  • 중괄호{}로 표시된 자리 표시자를 사용하여 문자열 내의 특정 위치에 값을 삽입하는 방식
  • 문법 형식
    • "문자열 {위치 또는 이름}".format(인자)
  • % 연산자 방식보다 가독성이 낫고 유연
  • str.format() 메서드의 단점
    • 복잡한 문자열 형식 지정이 필요한 경우 코드가 장황
    • 여러 줄의 복잡한 형식을 지정할 때 중괄호와 형식 지정자의 조합 시 가독성 저하

str.format() 메서드 활용

  • 중괄호 내에는 인덱스, 키워드 또는 속성 이름을 지정

  • 형식 지정자를 통해 정렬, 패딩, 소수점 자릿수, 천 단위 구분자 등 다양한 출력 형식을 지정

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      # 위치 기반 포맷팅
  basic_format = '이름: {}, 나이: {}, 월급: {}원'.format(name, age, salary)
    
  # 인덱스 기반 포맷팅
  index_format = '직원 {0}의 나이는 {1}세이고, {0}의 세후 월급은 {2}원입니다.'.format(name, age, int(salary * (1 - tax_rate)))
    
  # 키워드 기반 포맷팅
  keyword_format = '직원정보: 이름: {employee} 나이: {years}세 월급: {income:,}원 세금: {tax:.1%} 실수령액: {net_income:,}원'.format(
      employee=name, 
      years=age, 
      income=salary, 
      tax=tax_rate, 
      net_income=int(salary * (1 - tax_rate))
  )

f-문자열 (Formatted String Literal)

  • 파이썬 3.6 버전부터 도입된 문자열 포멧팅 방식
  • 문자열 앞에 ‘f’ 또는 ‘F’ 접두사를 붙이고, 문자열 내부에 중괄호({})를 사용하여 변수나 표현식을 표현
  • 문법 형식
    • f"문자열 {표현식}"

  • 직관적 표현으로 코드의 길이가 줄고 가독성 향상

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      name = "홍길동"
  age = 30
  print(f"이름: {name}, 나이: {age}")

f-문자열 활용 예

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<br/><br/>

# 기본 f-string
basic_format = f'이름: {name}, 나이: {age}, 월급: {salary}원'

<br/><br/>

# f-string 내 연산 포함
index_format = f'직원 {name}의 나이는 {age}세이고, {name}의 세후 월급은 {int(salary * (1 - tax_rate))}원입니다.'

<br/><br/>

# f-string 내 다양한 형식 지정
keyword_format = f'직원정보: 이름: {name} 나이: {age}세 월급: {salary:,}원 세금: {tax_rate:.1%} 실수령액: {int(salary * (1 - tax_rate)):,}원'

컨텍스트 관리

리소스의 사용

  • 리소스는 획득 및 사용 후 명시적으로 폐기
  • 리소스
    • 파일, 데이터베이스 연결, 네트워크 소켓 등

  • 폐기하지 않을 시 메모리 누수나 데이터 손상과 같은 문제 발생

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      file = open("output.txt", "w")
  file.write("Hello, world!\\n")
  file.close()

컨텍스트 관리의 이해

  • 컨텍스트 관리(context management) 정의
    • 자원을 효율적이고 안전하게 사용할 수 있도록 하는 메커니즘
    • 자원을 사용 후 명시적으로 폐기해 주어야 하는 자원의 획득과 해제를 자동으로 처리
    • with 키워드를 사용
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      file = open("output.txt", "w")
  file.write("Hello, world!\\n")
  file.close()

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      with open("output.txt", "w") as file:
  	file.write("Hello, world!\\n")

정리 하기

  • 리스트 슬라이싱을 통해 배열의 특정 부분을 효율적으로 추출함
  • 리스트 컴프리헨션으로 간결한 코드 작성이 가능함
  • 딕셔너리 컴프리헨션으로 키-값 데이터를 효율적으로 처리함
  • C 스타일 포맷팅은 간단한 형식 지정에 유용함
  • str.format() 메서드는 {}를 사용한 자리 표시자로 유연한 형식 지정을 제공함
  • f-문자열은 변수를 직접 문자열에 삽입 가능한 가장 직관적인 방법임
  • with문은 파일, 네트워크 연결 등 자원의 안전한 관리를 보장함
  • 예외 처리는 예외 발생 시에도 자원이 적절히 해제되어 코드 안정성을 향상 시킴



연습 문제

  1. 다음 중 리스트 슬라이싱의 기본 문법 형식으로 옳은 것은? a. 리스트이름[시작 인덱스:끝 인덱스:간격]

  2. 다음 코드 실행 결과로 올바른 것은?

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 numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
 result = [x ** 2 for x in numbers]
 print(result)

    a. [1, 4, 9, 16, 25]

  3. 다음 중 str.format()을 사용할 때 올바른 구문은?

    a. "이름: {}, 나이: {}".format(name, age)



정리 하기

  • 리스트 슬라이싱을 통해 배열의 특정 부분을 효율적으로 추출
  • 리스트 컴프리헨션으로 간결한 코드 작성이 가능함
  • 딕셔너리 컴프리헨션으로 키-값 데이터를 효율적으로 처리함
  • C 스타일 포맷팅은 간단한 형식 지정에 유용함
  • str.format() 메서드는 {}를 사용한 자리 표시자로 유연한 형식 지정을 제공함
  • f-문자열은 변수를 직접 문자열에 삽입 가능한 가장 직관적인 방법임
  • with문은 파일, 네트워크 연결 등 자원의 안전한 관리를 보장함
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