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Problem

Ratiorg got statues of different sizes as a present from CodeMaster for his birthday, each statue having an non-negative integer size. Since he likes to make things perfect, he wants to arrange them from smallest to largest so that each statue will be bigger than the previous one exactly by 1. He may need some additional statues to be able to accomplish that. Help him figure out the minimum number of additional statues needed.

Example

For statues = [6, 2, 3, 8], the output should be
makeArrayConsecutive2(statues) = 3.

Ratiorg needs statues of sizes 4, 5 and 7.

Input/Output

• [input] array.integer statues

  An array of distinct non-negative integers.

  Guaranteed constraints:
  1 ≤ statues.length ≤ 10,
  0 ≤ statues[i] ≤ 20.

• [output] integer

  The minimal number of statues that need to be added to existing statues such that it contains every integer size from an interval [L, R](for some L, R) and no other sizes.

Solution

def makeArrayConsecutive2(statues):
return max(statues) - min(statues) - len(statues) + 1

Problem

Below we will define an n-interesting polygon. Your task is to find the area of a polygon for a given n.

A 1-interesting polygon is just a square with a side of length 1. An n-interesting polygon is obtained by taking the n - 1-interesting polygon and appending 1-interesting polygons to its rim, side by side. You can see the 1-, 2-, 3- and 4-interesting polygons in the picture below.

Example

• For n = 2, the output should be
  shapeArea(n) = 5;
• For n = 3, the output should be
  shapeArea(n) = 13.

Input/Output

• [input] integer n

  Guaranteed constraints:
  1 ≤ n < 104.

• [output] integer

  The area of the n-interesting polygon.

def shapeArea(n):
return n ** 2 + (n-1) ** 2

위의 그림과 같이 변화하는 도형의 개수를 예측하는 알고리즘 문제입니다.

이번 문제는 해당 알고리즘의 규칙만 찾으면 되는 단순한 문제입니다.

도형을 구성하는 사각형의 개수가 1개, 5개, 13개, 25개 ··· 와 같이 증가하고 있습니다.

이를 수식으로 표현하면 n의 제곱 + (n-1)의 제곱으로 표현할 수 있습니다.

Problem

Given an array of integers, find the pair of adjacent elements that has the largest product and return that product.

Example

For inputArray = [3, 6, -2, -5, 7, 3], the output should be
adjacentElementsProduct(inputArray) = 21.

7 and 3 produce the largest product.

Input/Output

• [input] array.integer inputArray

  An array of integers containing at least two elements.

  Guaranteed constraints:
  2 ≤ inputArray.length ≤ 10,
  -1000 ≤ inputArray[i] ≤ 1000.

• [output] integer

  The largest product of adjacent elements.

Solution

def adjacentElementsProduct(inputArray):
    return max([inputArray[i] * inputArray[i + 1] for i in range(len(inputArray) - 1)])

     *Point : List Comprehension

Step 1. integer 로 구성된 배열을 0부터 배열의 길이 -1 까지 for문을 활용하여 탐색합니다. (Index Error를 방지하기 위해 -1까지 탐색)

Step 2. i 번 째와 i+1 번 째를 곱한 값을 리스트에 저장합니다.

Step 3. max() 함수를 활용하여 반환된 리스트에서의 최대값을 추출합니다.

Problem

Given the string, check if it is a palindrome. (* palindrome은 어느 방향으로 읽어도 동일한 문장을 의미합니다.)

Example

• For inputString = "aabaa", the output should be
  checkPalindrome(inputString) = true;
• For inputString = "abac", the output should be
  checkPalindrome(inputString) = false;
• For inputString = "a", the output should be
  checkPalindrome(inputString) = true.
  
  

Input/Output

• [input] string inputString

  A non-empty string consisting of lowercase characters.

  Guaranteed constraints:
  1 ≤ inputString.length ≤ 105.

• [output] boolean

  true if inputString is a palindrome, false otherwise.

Solution

def checkPalindrome(inputString):
return inputString == inputString[::-1]

'리스트 슬라이싱' 을 활용하여 간단하게 문제해결 가능합니다.

inputString[::-1] 은 해당 문자열을 뒤에서 부터 순서대로 출력합니다.

inputString과 해당 문자열을 거꾸로 출력한 것을 비교한 값을 Boolean 값으로 반환하여 문제를 해결합니다.

Problem

Given a year, return the century it is in. The first century spans from the year 1 up to and including the year 100, the second - from the year 101 up to and including the year 200, etc.

Example

• For year = 1905, the output should be
  centuryFromYear(year) = 20;
• For year = 1700, the output should be
  centuryFromYear(year) = 17.

def centuryFromYear(year):
return (year + 99) // 100

장고 프레임워크를 사용하여 웹 개발을 하다 보면, 프로젝트와 애플리케이션이란 용어가 많이 나옵니다.

장고에서는 이 두 가지 용어에 대해 일반적인 의미와는 조금 다르게, 용어의 개념을 웹 서버 개발 측면에서 좀 더 구체화하여 사용하고 있습니다.

프로젝트란, 개발 대상이 되는 전체 프로그램을 의미하며, 프로젝트를 몇 개의 기능 그룹으로 나누었을 때, 프로젝트 하위의 서브 프로그램을 애플리케이션이라고 말합니다.

즉 서브 프로그램인 애플리케이션을 개발하고, 이들을 모아서 프로젝트 개발을 완성하게 되는 것입니다. 이런 개념으로 프로젝트 디렉토리와 애플리케이션 디렉토리를 구분하고,

코딩하는 파일도 프로젝트 파일인지 애플리케이션 파일인지 구분하여 적절한 위치에 저장해야 합니다.

이런 개념에서 장고가 중요한 점은 하나의 애플리케이션이 여러 개의 프로젝트에 포함될 수 있기 때문에, 애플리케이션을 한 번만 개발하고 이를 다른 프로젝트에

재사용하여 개발의 생산성을 높일 수 있다는 것입니다. 또한 애플리케이션 단위로 이들을 모아 프로젝트로 만들고, 프로젝트를 모아 더 큰 프로젝트를 만드는 방식으로,

계층적인 웹 프로그램 개발이 가능하는 장점이 있습니다.

1. Django 프로젝트의 뼈대 디렉토리

< 프로젝트 뼈대의 최종 디렉토리 모습>

  위 그림에서 소개한 디렉토리 및 파일은 뼈대에 해당하는 것으로, 이외에도 프로젝트가 완성된 후에는 templates, static, logs 등의 디렉토리가 더 필요합니다. 또한 개발자가 필요하다고 판단되면 프로젝트 개발을 진행하면서 임의로 추가해도 무방합니다. 각 디렉토리 및 파일의 용도는 다음과 같습니다.

2. Django 프로젝트 생성

Step 1. 가장 먼저 아래의 명령으로 mysite라는 프로젝트를 만들도록 하겠습니다.

$ django-admin.py startproject mysite

  mysite라는 프로젝트를 생성하고 현재 디렉토리를 확인해보면 mysite라는 디렉토리가 생겼음을 확인할 수 있습니다. 또한, mysite라는 프로젝트 안에 또다른 mysite 디렉토리가 있음을 알 수 있습니다. 하위 mysite 디렉토리는 프로젝트 디렉토리이고, 상위 mysite 디렉토리는 프로젝트 관련 디렉토리 / 파일을 모으는 역할만 하는 디렉토리입니다. 상위 mysite 디렉토리는 특별한 의미를 가지고 있지 않기 때문에 이름을 변경해도 무방합니다. 하위의 프로젝트 디렉토리 이름과 동일해서 혼동할 수 있으므로, 이름을 변경해보도록 하겠습니다.

Step 2. 디렉토리 이름 혼동 방지를 위해 디렉토리 이름을 변경해줍니다.

$ mv mysite ch3

Step 3. Application 생성하기

  polls라는 애플리케이션을 만드는 명령을 실행합니다. 아래의 명령을 입력하면 장고가 polls라는 애플리케이션 디렉토리와 그 하위에 필요한 파일들을 생성해줍니다. 생성된 파일들의 이름을 눈여겨 보도록 합니다.

$ cd ch3/
$ python manage.py startapp polls

  모든 애플리케이션 개발에 필요한 파일들을 장고가 생성해주고, 개발자들은 그 내용을 채워넣기만 하면 됩니다. 즉, 개발자들이 어떤 파일들을 만들어야 할지 고민할 필요가 없어졌습니다. 어느 파일에 어떤 내용을 채워야 할지는 이름만 봐도 짐작이 가겠지만, 나중에 자세히 설명하도록 하겠습니다.

Step 4. 데이터베이스 변경사항 반영하기

  데이터베이스에 변경사항이 있을 때 이를 반영해주는 명령입니다. 데이터베이스는 디폴트로 SQLite3 데이터베이스 엔진을 사용하는 것으로 지정합니다. 물론 다른 데이터베이스 엔진으로 변경할 수도 있습니다.

  그런데, 아직 데이터베이스 테이블을 만들지도 않았는데, 왜 이 명령이 필요할까요? 장고는 웹 프로젝트 개발 시 반드시 사용자와 사용자의 그룹 테이블이 필요하다고 가정하고 설계되었습니다. 그래서 우리가 테이블을 만들지 않았더라도, 사용자 그룹 테이블을 만들어주기 위해서 프로젝트 개발 시작 시점에 이 명령을 실행하는 것입니다. 명령을 실행하면 migrate 명령에 대한 로그가 보이고, 실행 결과로 SQLite3 데이터베이스 파일인 db.sqlite3 파일이 생성된 것을 확인할 수 있습니다.

$ cd ch3/
$ python manage.py migrate

 위의 명령을 실행하면 ch3 디렉토리에 db.sqlite3 파일이 생성된 것을 확인할 수 있습니다.

Step 5. 현재까지의 작업 확인하기

  지금까지 프로젝트의 뼈대에 해당하는 프로젝트 디렉토리, 애플리케이션 디렉토리를 비롯해 관련 파일들 그리고 사용자 및 사용자 그룹 테이블을 만들었습니다. 이러한 작업만으로도 장고가 제공해주는 웹 페이지와 테이블을 확인할 수 있습니다.

  확인을 위해서 웹 서버를 실행하고, 그 웹 서버에 접속해보겠습니다. 장고에서는 개발 과정 도중에 현재 상태를 확인해볼 수 있도록 runserver라고 하는 간단한 테스트용 웹 서버를 제공해줍니다. 웹 서버를 실행하기 위해서 다음 명령을 입력합니다.

$ cd ch3/
$ python manage.py runserver 127.0.0.1:8000

  runserver가 정상적으로 실행되었다면, 이제 웹 브라우저를 열고 주소창에 다음과 같이 입력합니다.

http://127.0.0.1:8000

  다음 화면처럼 장고의 환영 메시지가 나타나면 정상적으로 실행된 것입니다. 

References

웹 개발 또는 웹 서비스 개발이란 용어를 좀 더 정확하게 표현하면, 웹 애플리케이션 개발이라고 할 수 있습니다.

그렇다면 애플리케이션이란 무엇일까요?

1. Django에서의 Application이란?

  웹 사이트를 설계할 때 가장 먼저 해야 할 일은 프로그램이 해야 할 일을 적당한 크기로 나누어서 모듈화하는 것입니다. 이 경우, 웹 사이트의 전체 프로그램 또는 모듈화된 단위 프로그램을 애플리케이션이라고 합니다. 즉, 프로그램을 코딩할 대상을 애플리케이션(Application)이라고 부릅니다.

  그러나 장고에서는 용어를 사용할 때, 애플리케이션의 개념을 웹 서버 개발 측면에서 좀 더 구체화하고 있습니다. 웹 사이트에 대한 전체 프로그램을 프로젝트(Project)라 하고, 모듈화된 단위 프로그램을 애플리케이션이라고 하고, 모듈화된 단위 프로그램을 애플리케이션이라 부르고 있습니다. 즉, 애플리케이션 프로그램들이 모여서 프로젝트를 개발하는 개념입니다. 장고는 기본적으로 MTV모델에 따라 애플리케이션을 개발하도록 유도합니다.

2. MTV 패턴

  웹 프로그램 개발 시 일반적으로 언급되는 MVC(Model-View-Cotroller)패턴이란 데이터(ModeL), 사용자 인터페이스(View), 데이터를 처리하는 로직(Controller)을 구분해서 한 요소가 다른 요소들에 영향을 주지 않도록 설계하는 방식입니다. 이런 방식으로 개발을 진행하면 UI 디자이너는 데이터 관리나 애플리케이션 로직에 신경 쓰지 않고도 화면 UI를 설계할 수 있고, 로직이나 데이터를 설계하는 개발자도 화면 디자인은 디자이너에게 맡기고 자신의 설계 및 개발 업무에만 집중할 수 있게 됩니다. 파이썬도 이러한 MVC개념을 그대로 받아들였는데, 용어는 다르게 사용하고 있습니다.

  장고 프레임워크에서는 View를 Templete, Controller는 View라고 표현하며, MVC를 MTV 패턴이라고 표현합니다. 예를 들면, 모델은 블로그의 내용을 데이터베이스로부터 가지고 오거나 저장, 수정하는 기능을, 템플릿은 출력을 위해 디자인과 테마를 적용해서 보여지는 페이지를 만들어주는 과정을, 뷰는 버튼을 눌렀을 때 어떤 함수를 호툴하며 데이터를 어떻게 가공할 것인지 결정하는 역할을 담당합니다.

• Model : 모델은 데이터에 관한 정보를 담습니다. 데이터에 대한 접근, 검증, 작동과 데이터 사이의 관계를 정의하는데, 일반적으로 각각의 모델은 데이터베이스에서 테이블에 해당합니다. 장고에서는 모델을 정의할 때 필드의 종류를 지정해줘야 하는데, 이것이 데이터베이스에게 컬럼 타입을 알려주고 HTML 폼으로 표시 될 때의 입력 타입도 내포하는 역할을 수행합니다. 또한 장고의 폼 자동 생성 API를 이용할 때 데이터 검증에 쓰이기도 합니다.

• Template : 사용자가 보게 될 화면의 모습을 정의하는 영역입니다. 데이터가 어떻게 표시되는지를 정의하며, 템플릿은 사용자에게 실제로 보여지는 웹 페이지나 문서를 다룹니다. 흔히 HTML에 기반하여 템플릿을 만들며, HTML에 동적인 요소를 추가하기 위해 파이썬의 일부 기능을 쓰게 도와주는 장고 템플릿 태그가 존재합니다.

• View : 애플리케이션의 제어 흐름 및 처리 로직을 정의하는 영역입니다. 어떤 데이터가 표시될 것인지를 정의합니다. View는 HTTP 응답을 반환해야 하며 응답의 종류는 웹 페이지, 리디렉션, 문서 등의 다양한 형태가 가능합니다. 장고에는 자주 사용되는 형태의 뷰를 패턴화하여 추상화 해둔 재사용 가능한 뷰들을 내장해 놓았는데, 이들을 '제네릭 뷰'라고 하며 원하는 제네릭 뷰를 상속한 클래식 뷰를 생성하여 사용할 수 있습니다.

  웹 클라이언트의 요청을 받고, 장고에서 MTV 모델에 따라 처리하는 과정을 요약하면, 다음과 같습니다.

1. 클라이언트로부터 요청을 받으면 URLconf 모듈을 이용하여 URL을 분석합니다.

2. URL분석 결과를 통해 해당 URL에 대한 처리를 담당할 뷰를 결정합니다.

3. 뷰는 자신의 로직을 실행하면서, 만일 데이터베이스 처리가 필요하면 모델을 통해 처리하고 그 결과를 반환받습니다.

4. 뷰는 자신의 로직 처리가 끝나면 템플릿을 사용하여 클라이언트에 전송할 HTML 파일을 생성합니다.

5. 뷰는 최종 결과로 HTML 파일을 클라이언트에게 보내 응답합니다.

• 'Django로 배우는 쉽고 빠른 웹 개발', 김석훈, 한빛미디어

Django를 설치하는 방법은 크게 2가지로 나뉩니다.

1. Git을 사용하여 로컬에 Django를 설치하는 방법
2. pip를 사용하여 Django를 설치하는 방법

현재 포스팅에서는 pip를 사용하여 Django를 설치하는 방법을 알려드리도록 하겠습니다.

1. Django 설치

Git을 사용하여 로컬에 설치하는 방법

  Django를 설치하기 위해서는 Git이 사전에 설치되어 있어야 합니다. Git 설치 방법을 모른다면 macOS에서 Git 사용하기 (1) 포스팅을 참조합니다.
Git이 설치되었다면, 터미널에서 아래와 같은 명령어를 입력합니다. 

$ git clone git://github.com/django/django.git

Github에서 Django 파일을 복제합니다. 위의 명령어를 입력하면 아래와 같은 Install 화면이 나타나며 설치가 진행됩니다.

pip를 사용하여 Django를 설치하는 방법

Step 1. pip를 사용하기 위해 pip를 설치합니다. 

$ sudo easy_install pip

$ sudo pip install virtualenv

$ mkdir [directory_name]
$ cd [directory_name]

Step 4. 새로운 가상환경을 만듭니다. 저의 경우에는 'django'라고 가상환경 이름을 설정했습니다. *(--no-site-packages 옵션은 기존의 파이썬 환경설정을 따르지 않겠다는 의미입니다.)

$ virtualenv [virtualenv_name] --no-site-packages

Step 5. 아래의 명령어를 입력하여 새로운 가상환경을 실행할 수 있습니다. 아래의 명령을 실행하면 명령어 입력 창이 아래와 같은 모양으로 바뀌게 됩니다.

$ source [virtualenv_name]/bin/activate

Step 6. 가상환경에 django를 설치해줍니다. 설치 이후 아래와 같은 명령어를 연속하여 입력하면 장고의 설치 상태를 확인할 수 있습니다.

(django) pip install django
(django) python -c "import django; print(django.get_version())"

 위와 같이 장고 버전이 출력된다면 정상적으로 설치 된 것입니다.

위와 같은 과정을 다 마쳤다면, 장고 프로젝트를 시작할 준비가 된 것입니다.

다음 포스팅에서는 가상환경에서의 장고를 활용하여 새로운 장고 프로젝트를 생성해보도록 하겠습니다.

References

• mac에서 장고개발환경 만들기
• django 설치

장고(Django)는 파이썬으로 작성된 오픈 소스 웹 애플리케이션 프레임워크로, 모델 - 뷰 - 컨트롤러(MVC) 패턴을 따르고 있습니다.

고도의 데이터베이스 기반 웹사이트를 작성하는 데 있어서 수고를 더는 것이 장고의 주된 목표입니다.

장고는 컴포넌트의 재사용성과 플러그인화 가능성, 빠른 개발 등을 강조하고 있습니다.

1. Django의 역사

  장고(Django)는 2003년과 2004년에 로렌스 저널-월드라는 신문사의 인턴 웹 프로그래머였던 에이드리안 홀로바티와 사이먼 윌리슨이 파이썬 이용해 애플리케이션을 만들기 시작하면서 처음 개발되었습니다. 홀로바티와 윌리슨은 PHP가 규마가 큰 웹사이트에 적합하지 않다고 생각하였고 이를 계기로 파이썬을 웹 개발 언어로 사용하기로 결심했습니다. 하지만 규모가 큰 웹 개발에 적합한 파이썬 도구가 없다는 것을 깨닫고 그들은 장고를 개발하게 되었습니다.

2. Django의 특징

  Django는 Python을 기반으로 만들어진 웹 프레임워크^[각주:1]입니다. 웹 개발에서 번거로운 요소들을 새로 개발할 필요 없이 내장된 기능만을 이용해 빠른 개발을 할 수 있다는 장점이 있습니다. Django의 대표적인 특징을 몇 가지 정리해보도록 하겠습니다.

MVC 패턴 기반 MTV

  장고는 MVC(Model - View - Controller)를 기반으로 한 프레임워크입니다. 하지만 장고에서는 View를 Template, Controller를 View라고 부릅니다. 장고에서 View는 데이터를 가져오고 변형하는 컴포넌트인 반면에 Template는 데이터를 사용자에게 보여주는 컴포넌트입니다. 그래서 장고를 흔히 MTV(Model - Template - View) 프레임워크라고 부르기도 합니다.

우아한 URL 설계

  웹 프로그래밍을 할 때 URL 디자인은 필수적인 요소입니다. 장고에서는 유연하면서도 강력한 기능을 제공합니다. 장고는 파이썬 프레임워크의 일반적인 우아한 URL 방식을 채택하여 다른 프레임워크에서도 사용할 수 있습니다. 또한 URL 형태를 개발자가 직접 결정할 수 있고, 각 URL 형태를 파이썬 함수에 직접 연결하도록 되어 있어 개발이 편리하고 이해하기도 쉽습니다.

관리자 웹 인터페이스 제공

  보통 웹 어플리케이션 작성에 있어서 관리자 인터페이스는 꼭 필요한 것이면서도, 일반적인 기능과도 많이 중복되어 구현이 번거롭던 것이 사실입니다. 사용자관리, 사용자 그룹관리, 사용자 별 권한에 대한 것 뿐 아니라, 각각의 모델 객체에 대해서, 목록/추가/삭제/변경의 기능이 관리자 인터페이스에서 모두 제공됩니다. 이는 특히, 데이터베이스, 웹 어플리케이션을 실험적으로 작성하기 좋습니다. 데이터베이스 모델링만으로 웹 어플리케이션의 작동을 실험해 볼 수 있습니다.

객체 관계 매핑(ORM; Object-Relational Mapping)

  장고의 객체 관계 매핑은 데이터베이스 시스템과 데이터 모델을 연결시키는 다리와 같은 역할을 합니다. 이런 ORM 기능을 통해 다양한 데이터베이스 시스템을 지원하고 있으며, 이미 구축한 데이터베이스 시스템을 다른 데이터베이스로 변경하는 경우에도 설정을 조금만 변경하면 가능하도록 쉽고 편리해졌습니다.

자체 템플릿 시스템

  장고는 내부적으로 확장이 가능하고 디자인이 쉬운 강력한 템플릿 시스템을 갖고 있습니다. 이를 통해 화면 디자인과 로직에 대한 코딩을 분리하여 독립적으로 개발 진행이 가능합니다. 장고의 템플릿 시스템은 HTML과 같은 텍스트형 언어를 쉽게 다룰 수 있도록 개발되었습니다. 

캐시 시스템

  동적인 페이지를 만들기 위해서 데이터베이스 쿼리를 수행하고 템플릿을 해석하며, 관련 로직을 실행하서 페이지를 생성하는 일은 서버에 엄청난 부하를 주는 작업입니다. 그래서 캐시 시스템을 사용하여 자주 이용되는 내용을 저장해 두었다가 재사용하는 것이 성능을 높여주는 방법입니다.

  장고의 캐시 시스템은 캐시용 페이지를 메모리, 데이터베이스 내부, 파일 시스템 중 아무 곳에나 저장할 수 있습니다. 또한 캐시 단위를 페이지에서부터 사이트 전체 또는 특정 뷰의 결과, 템플릿의 일부 영역만을 지정하여 저장해 둘 수도 있습니다.

다국어 지원

  장고는 동일한 소스코드를 다른 나라에서도 사용할 수 있도록 텍스트의 번역, 날짜/시간/숫자의 포맷, 타임존의 지정 등과 같은 다국어 환경을 제공합니다. 간단한 작업만으로 메시지를 하나 이상의 언어로 번역해주기 때문에 다국어를 제공하는 웹 사이트에 아주 유용하게 사용할 수 있습니다.

풍부한 개발 환경

  장고는 개발에 도움이 될 수 있는 여러 기능을 제공합니다. 대표적으로 테스트용 웹 서버를 포함하고 있어서 개발 과정에서 아파치 등의 사용 웹 서버가 없어도 테스트를 진행할 수 있습니다. 또한 디버깅 모드를 사용할 경우에는 에러를 쉽게 파악하고 해결할 수 있도록 아주 상세한 메시지를 보여줍니다.

소스 변경사항 자동 반영

  장고에서는 *.py 파일의 변경 여부를 감시하고 있다가 변경이 되면 실행 파일에 변경 내역을 바로 반영해줍니다. 그래서 장고 테스트용 웹 서버를 실행 중인 상태에서 소스 파일을 수정할 경우에도 웹 서버를 다시 시작할 필요 없이 자동으로 새로운 파일이 반영됩니다.

. References

• 위키백과, 장고 (웹 프레임워크)

• Django - 일반적인 특징

• 장고로 쉽고 빠른 웹 개발