5. Python Programming Course : Control Structures

 

# 🌟 Chapter 5. Control Structures (제어문)

"제어문"이란, 프로그램의 흐름을 상황에 따라 바꾸는 문법입니다.

조건문과 반복문을 통해 다양한 조건 분기와 반복 처리를 구현할 수 있습니다.

5.1 Conditional Statements (조건문)

if / elif / else 문이란?

> 어떤 조건이 참일 때만 특정 코드를 실행하게 만드는 문법입니다.

사용 목적

- 조건에 따라 다른 동작을 수행하도록 하기 위해 사용합니다.

- 상황에 따라 프로그램의 흐름을 다르게 제어하고자 할 때 활용됩니다.

elif문이란?

> `if` 조건이 거짓일 경우, 다른 조건을 추가로 

검사할 수 있도록 하는 문법입니다.

- `elif`는 "else if"의 줄임말이며, 여러 개를 연달아 사용할 수 있습니다.

- 위에서부터 조건을 차례로 평가하며, 첫 번째로 참인 조건이 실행됩니다.

else문이란?

> 위에서 검사한 모든 조건이 거짓인 경우, 마지막으로 실행할 코드를 지정하는 문법입니다.

- `else`는 따로 조건을 쓰지 않으며, 그 자체가 모든 조건의 대안 역할을 합니다.

유의할 점

- `:` 콜론을 조건문 끝에 반드시 붙여야 합니다.

- 조건문 블록 안의 코드는 들여쓰기를 이용해 명확히 구분해야 합니다 (보통 띄어쓰기 4칸).

기본 구조

x = 10

if x > 0:

    print("양수입니다")

elif x == 0:

    print("0입니다")

else:

    print("음수입니다")

- 변수 `x`의 값에 따라 양수, 0, 음수를 판단하여 각각 다른 문장을 출력하는 구조입니다.

2. 중첩 조건문

> 중첩 조건문이란, 하나의 조건문 안에 또 다른 조건문을 포함하는 구조를 의미합니다. 조건을 계층적으로 판단해야 할 때 사용합니다.

> 예를 들어, 특정 조건을 먼저 만족하는 경우에만 추가적인 세부 조건을 검사하고자 할 때 적합합니다.

중첩 조건문 사용 시 유의할 점

- 들여쓰기를 정확히 지켜야 합니다. 파이썬은 들여쓰기를 통해 코드 블록을 구분하므로, 중첩 구조에서는 들여쓰기가 더 깊어지며 실수가 발생하기 쉽습니다.

- 중첩이 깊어질수록 가독성이 떨어지므로, 가능한 한 간단한 구조로 구성하거나 함수를 분리하여 사용하는 것이 좋습니다.

기본구조

score = 85

if score >= 60:

    if score >= 90:

        print("A")

    elif score >= 80:

        print("B")

    else:

        print("C")

else:

    print("F")

- 점수가 60점 이상인 경우에만 다시 세부 등급을 나눠 출력하며, 60점 미만이면 'F'로 처리하는 구조입니다.

연습문제

1. 사용자의 나이를 입력받아, 성인(19세 이상)인지 아닌지 판단하는 코드를 작성해보세요.

2. 시험 점수를 입력받아, 90점 이상이면 'A', 80점 이상이면 'B', 70점 이상이면 'C', 그 외는 'F'를 출력하는 프로그램을 작성해보세요.

5.2 Loops (반복문)

반복문이란?

> 같은 코드를 여러 번 반복해서 실행할 수 있도록 하는 문법입니다.

사용 목적

- 데이터나 작업을 반복 처리할 때 유용합니다.

- 일정한 조건을 만족하는 동안 동작을 계속해서 수행하고자 할 때 사용합니다.

유의할 점

- `while` 반복문의 조건이 항상 True이면 무한 루프에 빠질 수 있으므로, 종료 조건을 명확히 설정해야 합니다.

for 루프란?

> 리스트나 튜플, 문자열 등 시퀀스 자료형의 요소를 하나씩 꺼내어 반복하는 구조입니다. 반복의 횟수가 정해져 있는 경우에 주로 사용합니다.

1. for 루프 (리스트 순회)

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

for fruit in fruits:

    print(fruit)

- 리스트 `fruits`에 있는 요소를 하나씩 꺼내서 `fruit`에 저장한 뒤 출력하는 구조입니다.

range() 함수란?

> 반복할 숫자 범위를 생성해주는 내장 함수입니다. 보통 for문과 함께 사용하여 정해진 횟수만큼 반복하도록 도와줍니다.

2. range() 함수와 함께 사용하기

for i in range(5):

    print(i)  # 0부터 4까지 출력됩니다.

- `range(5)`는 0부터 4까지 숫자를 생성하고, 각 숫자를 `i`에 대입하여 출력합니다.

while 루프란?

> 특정 조건이 참인 동안 반복해서 코드를 실행합니다. 반복 횟수가 정해져 있지 않은 경우나, 조건에 따라 반복을 종료하고자 할 때 유용하게 사용됩니다.

3. while 루프

count = 0

while count < 5:

    print("Count:", count)

    count += 1

- `count`가 5보다 작을 동안 반복하며, 반복할 때마다 `count`를 1씩 증가시켜 조건이 거짓이 될 때 루프를 종료합니다.

연습문제

1. 1부터 10까지의 숫자를 출력하는 for 반복문을 작성해보세요.

2. 1부터 10까지의 숫자 중 짝수만 출력하는 while 반복문을 작성해보세요.

5.3 Loop Control (반복 제어문)

반복 제어문이란?

> 반복문 안에서 흐름을 중단하거나, 건너뛰거나, 임시로 비워두는 방식으로 제어할 수 있는 문법입니다.

break란?

> 반복문 내부에서 사용되며, 반복을 즉시 종료시키고 반복문 바깥으로 빠져나갑니다. 특정 조건을 만족하면 반복을 멈추고자 할 때 사용됩니다.

1. break (반복문 중단)

for i in range(10):

    if i == 5:

        break

    print(i)

- 반복 도중 `i`가 5가 되면 반복문을 즉시 종료합니다. 출력은 0부터 4까지 이루어집니다.

continue란?

> 반복문 내부에서 현재 반복만 건너뛰고 다음 반복을 계속합니다. 특정 조건을 제외하고 반복하고자 할 때 사용됩니다.

2. continue (이번만 건너뛰기)

```python

for i in range(5):

    if i == 2:

        continue

    print(i)

```

- `i`가 2일 때는 출력을 건너뛰고 다음 반복으로 넘어갑니다. 출력 결과는 0, 1, 3, 4입니다.

pass란?

> 문법적으로 코드가 필요하지만, 아무 실행도 하지 않아야 할 때 사용하는 문법입니다. 일단 코드 블록을 만들어 놓고 나중에 채워 넣을 때 주로 사용됩니다.

3. pass (아무 동작 안 함)

for i in range(3):

    pass  # 아직 구현하지 않은 자리 표시용 코드

- 아무런 실행 동작 없이 반복문을 유지합니다. 나중에 코드를 채워넣기 위해 사용합니다.

사용 목적

- `break`: 반복을 중단하고자 할 때 사용합니다.

- `continue`: 특정 조건에서 반복을 건너뛰고 싶을 때 사용합니다.

- `pass`: 실행할 내용이 아직 없을 때, 문법상 코드를 써야 하는 자리에 사용합니다.

연습문제

1. 1부터 10까지 숫자 중 5를 만나면 반복을 멈추는 코드를 작성해보세요.

2. 1부터 10까지 숫자 중 3을 건너뛰고 출력하는 코드를 작성해보세요.

3. 반복문 안에서 pass를 사용하는 예시 코드를 작성해보세요.

5.4 Nested Control Structures (중첩 제어문)

중첩 제어문이란?

> 반복문 안에 조건문, 조건문 안에 반복문 등 **제어문을 겹쳐서 구성하는 방식**입니다.

중첩 반복문이란?

> 반복문 안에 또 다른 반복문이 들어 있는 구조입니다. 이중 반복을 통해 2차원 구조나 곱셈 표 등 복잡한 반복 작업을 처리할 수 있습니다.

1. 중첩 for 루프

```python

for i in range(1, 4):

    for j in range(1, 4):

        print(i, "x", j, "=", i * j)

- 이중 반복문을 사용하여 i와 j의 곱을 출력합니다. 구구단 일부처럼 3 x 3 곱셈을 구성할 수 있습니다.

조건문과 반복문을 함께 쓰는 경우

> 반복되는 각 항목에 대해 조건을 달리 처리해야 할 때 조건문과 반복문을 함께 사용합니다. 예를 들어 홀수와 짝수를 구분하거나 필터링 작업을 할 때 유용합니다.

2. 조건문 + 반복문

for num in range(1, 6):

    if num % 2 == 0:

        print(num, "은 짝수입니다")

    else:

        print(num, "은 홀수입니다")

- 숫자 `num`을 1부터 5까지 반복하면서 짝수인지 홀수인지 조건을 판별하여 각각 다른 메시지를 출력합니다.

유의할 점

- 코드 구조가 명확하게 보이도록 들여쓰기를 정확히 해야 합니다.

- 중첩의 깊이가 너무 깊어지면 코드가 복잡해지므로, 가급적 단순하게 구성하는 것이 좋습니다.

연습문제

1. 구구단을 출력하는 프로그램을 작성해보세요.

2. 1부터 100까지의 숫자 중 3과 5의 공배수를 출력하는 코드를 작성해보세요.