1.8: while 반복문

목표:

이 레슨을 마치면 다음을 할 수 있어야 합니다.

• for 반복문과 while 반복문의 차이점 설명
• while 반복문을 사용할 때 식별
• while 반복문 조건의 부분 식별
• 제공된 값 및 변수를 기반으로 사용자 정의 반복문 조건 생성
• 프로그램에서 임의의 정수 생성 및 사용
• 파이썬 콘솔을 사용하여 조건 테스트
• 다양한 논리 연산자 및 파이썬 프로그램에서 사용되는 방법 식별

성공을 위한 단계:

1. 반복문은 무엇입니까?
2. while 반복문
3. while 반복문연습
4. 비교하기
5. 논리 확인하기
6. while 반복문이 있는 드론 팔굽혀펴기
7. 그건 랜덤이에요!
8. 챌린지 1: 자이로드롭
9. 챌린지 2: 부메랑

이전 레슨에서 반복문, 보다 구체적으로 for 반복문에 대해 배웠습니다. 이번 시간에는 while 반복문에 대해 알아보겠습니다. for 및 while 반복문은 기본 부분이 동일합니다.

반복문 조건:  반복문을 계속하거나 중지하는 원인입니다. 일반적으로 부등식(예: i < 5)의 형태입니다.

반복문 본문:  반복문이 수행하거나 실행할 작업. 반복문이 완료될 때까지 반복할 단계입니다.

for와 while 반복문의 가장 중요한 차이점은 목적입니다.

for 반복문:  반복문이 실행되기를 원하는 횟수가 설정되어 있을 때 사용합니다.

while 반복문:  반복문이 몇 번이나 실행될지 모를 때 사용합니다.

while 반복문을 작성하는 방법과 while 반복문을 사용할 수 있는 몇 가지 예에 대해서는 아래 비디오를 참조하세요.

보시다시피 WHILE 반복문은 드론이 환경에 반응하도록 하여 드론을 보다 지능적으로 보이게 하는 데 자주 사용됩니다.😀

WHILE 반복문이 무엇이며 어떻게 작동하는지 이해했으므로 이제 더 중요한 부분 중 하나인 조건을 살펴보겠습니다. 조건은 일반적으로 아래 다이어그램과 같이 세 부분으로 구성됩니다.

위에서 볼 수 있듯이 조건은 참(True) 또는 거짓(False) (부울 값 Boolean)이 되는 두 값을 비교합니다. while 반복문은 실행할 때마다 이 조건을 확인합니다. 조건이 참으로 평가되면 반복문이 계속됩니다. 거짓으로 평가되면 반복문이 중지됩니다. while 반복문에 대해 설정할 수 있는 몇 가지 조건 작성을 연습해 보겠습니다.

아래 질문의 경우 반복문의 조건만 작성하세요. 질문은 다음과 같습니다.

1. 반복문은 변수 day가 “Wednesday”인 동안 실행됩니다.
   ❓답변: while day = “Wednesday”:
2. home_score 변수가 away_score 변수보다 크면 반복문이 실행됩니다.
   ❓답변:
3. stop_date  변수가 참이 아닌 한 반복문이 실행됩니다.
   ❓답변:
4. battery_power 변수가 100% 미만인 동안 반복문이 실행됩니다.
   ❓답변:
5. progress_percent 변수가 100% 미만인 동안 반복문이 실행됩니다.
   ❓답변:
6. 변수 error가 거짓인 동안 반복문이 실행됩니다. (이 답변을 작성하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 둘 다 알아낼 수 있는지 확인하세요!)
   ❓답변:

조건을 생성할 때 종종 수학적 값을 기반으로 다른 비교를 하고 싶을 것입니다. 파이썬은 수학 수업에서 볼 수 있는 많은 논리 연산자를 사용하며 동일한 방식으로 작동합니다.

논리 연산자에는 여러 가지가 있습니다.

• 보다 큼 (>) : 왼쪽 값이 오른쪽 값보다 큽니까?
• 보다 작음 (<) : 왼쪽 값이 오른쪽 값보다 작습니까?
• 같음 (==) : 왼쪽 값이 오른쪽 값보다 같습니까?
• Not (!) : 왼쪽 값이 오른쪽 값과 같지 않습니까?

같음 (==) 값이 이중 등호라는 것을 눈치챘을 것입니다. 오타가 아닙니다! 단일 등호 부호는 값을 할당하는 데 사용되며 이중 등호는 두 값이 동일한지 여부를 확인하는 데 사용됩니다.

더 복잡한 비교를 수행하기 위해 이러한 연산자를 결합할 수도 있습니다.

• 크거나 같음 (>=) : 왼쪽 값이 오른쪽 값보다 크거나 같습니까?
• 작거나 같음 (<=) : 왼쪽 값이 오른쪽 값보다 작거나 같습니까?
• 같지 같음 (!=) : 왼쪽 값이 오른쪽 값과 같지 않습니까?

이러한 논리적 테스트가 어떻게 작동하는지에 대한 몇 가지 예를 연습해 봅시다! 파이참에서 파이썬콘솔을 열고 다음 명령을 한 번에 하나씩 시도하고 결과를 확인하세요.📝

1>2 # 참이 되어야 한다
3>2 # 참이 되어야 한다
5>9  # 거짓이 되어야 한다
8<10 # 거짓이 되어야 한다
10 <= 10 # 참이 되어야 한다
5 >= 6   # 거짓이 되어야 한다
3==3 # 참이 되어야 한다
2==3 # 거짓이 되어야 한다
"Hello" == "Hello" # 참이 되어야 한다
"hello" == "Hello" # 거짓이 되어야 한다
5 != 4 # 참이 되어야 한다
3 != 3 #Should get False
!False # 참이 되어야 한다
!True  # 거짓이 되어야 한다

이제 이러한 유형의 비교가 어떻게 작동하는지 더 잘 이해했으므로 직접 몇 가지 연습을 시도해 보겠습니다. 각 질문은 참(True), 거짓(False) 또는 오류(Error), 무엇입니까?

382 > 438
32<56
True <True
False == False
True !=False
"World" ="world"
"Codrone" == "Codrone"

while 반복문을 사용하여 팔굽혀펴기을 수행하도록 코드론 미니를 프로그래밍하세요. 변수가 10을 통과할 때까지만 조건이 참이 되도록 합니다.

from codrone_edu.drone import *
drone = Drone()
drone.pair()

sways = 0

drone.takeoff()

while sways < 3:

   drone.set_roll(40)

   drone.move(1)

   drone.set_roll(-40)

   drone.move(1)

   sways += 1   # increment sways by 1

drone.land()

P.S.: while 반복문에서 조건을 “1” 또는 “참(True)”으로 설정하면 반복문이 영원히 지속될 수 있습니다.

종료점을 모른 채 종료될 때까지 while 반복문을 실행하는 예는 난수를 사용하여 볼 수 있습니다. 난수를 생성하기 위해 랜덤 라이브러리(Random Library)를 사용합니다. 첫 번째 수업의 라이브러리를 기억한다면 파이썬 프로그래밍 언어에 추가되는 도구 모음 같은 것입니다. 이 경우 랜덤 라이브러리에는 모든 종류의 난수를 생성하는 여러 가지 기능이 있습니다. 우리가 사용할 함수는 randint(a,b)입니다. 이 함수에서,  a는 시작 정수이고  b는 끝 정수입니다(우리가 FOR 반복문 강의에서 배운 범위 함수와 매우 유사합니다.) 이 함수를 호출하면 a와 b 사이에 있는 임의의 정수가 생성됩니다.🎲

thats_random.py 라는 수업 디렉토리에 파일을 만듭니다 .

다음 코드를 입력하고 파일을 실행합니다.

from random import randint
myRand = 0
while myRand < 10:
  myRand = randint(1,10)
  print(myRand)

다음 질문에 답하세요.

1. 프로그램을 처음 실행할 때 반복문이 몇 번 실행되었습니까?
2. 프로그램을 다시 실행할 때 반복문이 몇 번 실행되었습니까?
3. 프로그램을 여러 번 실행하면 숫자가 변경됩니까?
4. 왜 10이라는 숫자를 본 적이 없습니까?

이 예에서 볼 수 있듯이 프로그램을 실행할 때마다 동일한 반복문이 다른 횟수로 실행되었습니다. 그러나 값이 10에 도달하면 항상 중지됩니다. 이것이 while 반복문이 매우 중요한 이유입니다. 반복문이 몇 번 실행되더라도 반복문을 중지해야 하는 항목만 알면 됩니다!

파이썬의 랜덤 라이브러리에 대해 자세히 알아보려면 여기에서 문서를 확인하세요.

응용: 자이로드롭

🎡놀이공원에 있는 자이로드롭입니다. 이러한 놀이기구는 일반적으로 탑승자를 매우 높이 아주 천천히 올라갔다가 매우 빠르게 내려옵니다. 많은 자이로 드롭 놀이기구들은 올라갈때 한번에 올라가지 않고, 조금씩 올라갔다가 멈췄다가 내려갔다가 멈췄다가 다시 올라간다는 것을 알 수 있습니다.

우리의 도전은 반복문을 사용하여 코드론 EDU가 자이로 드롭과 같은 패턴으로 비행하도록 프로그래밍하는 것입니다!

규칙:

• for 또는 while 반복문을 사용해야 합니다.
• 드론은 상승한 후 하강하고 일시 정지하고 상승해야 하며 최소 세 번 정지해야 합니다.
• 떨어지는 속도와 타이밍을 변경하려면 randomint(a,b) 함수를 2번 이상 사용해야 합니다.

다음은 예입니다. (랜덤 라이브러리 요소를 포함하지 않으므로 코드에 추가해야 합니다)

from codrone_edu.drone import *

drone = Drone()

drone.pair()


drone.takeoff() 

drone.set_throttle(50)

drone.move(2)

drone.hover(1)


for x in range(0, 5, 1):

    drone.set_throttle(50)

    drone.move(2)

    drone.hover(1)

    drone.set_throttle(-40)

    drone.move(2)

    drone.hover(1)

    
drone.land()

drone.close()

응용: 부메랑

이 챌린지를 위해 드론이 임의의 3방향으로 날아갔다가 다시 시작 위치로 돌아가는 프로그램을 만들 것입니다. 이 챌린지에서는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

1. 드론은 3개의 임의 방향으로 움직여야 합니다.
2. 드론은 움직임의 값을 저장해야 합니다.
3. 드론은 저장된 값을 사용하여 원래 시작점으로 돌아가야 합니다.

이동 기능 또는 개별 이동 기능(피치, 요, 롤, 스로틀)을 사용하여 드론을 움직일 수 있습니다.

이번 레슨에서는 while 루프에 대해 배우고, while 루프와 for 루프의 차이에 대해 배웠습니다. 또한 반복문에 사용되는 조건과 변수와 값을 기반으로 조건을 만드는 법에 대해서도 배웠습니다. 각 상황에서 사용할 반복문의 유형을 알고 있어야 합니다.