파이썬과 프로세싱을 활용해 파이썬의 기본 문법뿐만 아니라 수학, 과학, 예술 사이의 연관성을 발견해 나가며 도전적이고 재미있게 파이썬을 배울 수 있다. 3개의 Part로 나눠지며, Part 1에서는 파이썬의 기본 문법을 다루고, Part 2에서는 파이썬과 프로세싱으로 수학의 개념을 이해하며, Part 3에서는 파이썬 클래스를 과학 및 예술 영역으로 확장해 적용한다.

저자 : 피터 파렐 케냐에서 평화봉사단의 자원봉사자로 시작해 8년간 수학 교사로 재직했으며, 그 후 3년동안 컴퓨터 공학 교사로 재직했다. 시모어 페퍼트(Seymour Papert)의 『Mindstorms』을 읽고 한 학생에게 파이썬에 대해 들은 후, 수학 수업에 프로그래밍을 도입할 영감을 얻었다. 컴퓨터를 활용해 수학 학습을 좀 더 의미 있고, 흥미로우면서도 도전적으로 만드는 것에 큰 관심이 있다. 역자 : 윤정미 가톨릭대학교에서 수학 전공으로 학사를, 이화여대대학원에서 컴퓨터 전공으로 석사를 마쳤다. 이후 뉴욕시립대학교 대학원(The Graduate Center of the City University of New York)에서 컴퓨터공학 박사 학위를 받았다. 이후 몇 개의 대학에 출강해 데이터베이스와 시뮬레이션 등을 주제로 강의했고, 1990년부터 현재까지 유한대학교 IT소프트웨어공학과 교수로 재직 중이다. 「병렬 컴퓨터상에서 GPSS 구현을 위한 알고리즘」, 「통계 기반 교통 시뮬레이션의 애니메이션화」 등 다수의 논문을 썼고, 『쉽게 풀어 쓴 비주얼 베이직』(생능출판사, 2008), 『오라클』(기한재, 2015), 『파이썬으로 풀어보는 회귀분석』(에이콘, 2018) 등 몇 편의 역/저서가 있다. 지난 몇 년간 교내의 파이썬 동아리를 지도하며 파이썬 프로그래밍과 파이썬의 실무 및 응용 분야에 많은 관심을 가져왔다. 역자 : 김지연 보안 컨설팅 전문 회사에서 정보 보안 컨설턴트로 재직하고 있으며, 웹 및 모바일 애플리 케이션 등의 다양한 영역에서 취약점 점검 및 모의해킹 업무를 수행하고 있다. 아직 국내 에 잘 알려지지 않은 보안 지식을 다양한 독자에게 공유하고 이해시키고자 개인 블로그와 해외 서적 번역을 통해 노력 중이다. 앞으로도 계속 보안 기술을 탐구하고 알리고자 노력할 것이다. 번역한 책으로는 『Spring Security 3/e』(에이콘, 2019)이 있다.

Part 1. 파이썬 매력에 빠지기 1단원. turtle 모듈로 다각형 그리기 __파이썬의 turtle 모듈 ____turtle 모듈 불러오기 ____거북이 움직이기 ____방향 변경하기 __루프를 이용해 코드 반복하기 ____for 루프 사용하기 ____for 루프를 사용해 정사각형 그리기 __함수 사용하기 __변수를 사용해 도형 그리기 ____함수에서 변수 사용하기 ____변수 오류 __정삼각형 ____triangle( ) 함수 정의하기 ____변수 값 변경하기 __요약 2단원. 리스트와 루프로 산술 연산하기 __기본 연산자 ____변수에 연산자 사용하기 ____연산자를 사용해 average( ) 함수 만들기 ____연산 순서에 유의하자! ____연산자와 함께 괄호 사용하기 __파이썬의 자료형 ____정수와 실수 ____문자열 ____부울 ____자료형 확인하기 __리스트를 사용해 값 저장하기 ____리스트의 항목 추가하기 ____리스트에 연산자 사용하기 ____리스트의 항목 제거하기 __루프에서 리스트 사용하기 ____인덱스를 사용해 리스트의 개별 항목에 접근하기 ____enumerate( )를 사용해 인덱스 및 값에 접근하기 ____인덱스는 0에서 시작한다 ____범위로 리스트 항목 접근하기 ____항목의 인덱스 찾기 ____문자열에 인덱스 사용하기 __합계 ____running_sum 변수 생성하기 ____mysum( ) 함수 생성하기 __숫자형 리스트의 평균 구하기 __요약 3단원. 조건문으로 추측하고 확인하기 __비교 연산자 __if-else문을 사용해 의사 결정하기 __조건문을 사용해 인수 찾기 ____factors.py 프로그램 작성하기 ____움직이는 거북이 __숫자 추측 게임 만들기 ____랜덤 숫자 생성기 만들기 ____사용자 입력 받기 ____사용자 입력값을 정수로 변환하기 ____조건문을 사용해 올바른 추측인지 확인하기 ____루프를 사용해 추측 계속하기 ____숫자 추측 게임 팁 __제곱근 찾기 ____숫자 추측 게임 논리 적용하기 ____squareRoot( ) 함수 만들기 __요약 Part 2. 수학의 영역으로 들어가기 4단원. 대수학을 사용해 숫자를 변환하고 저장하기 __일차방정식 해결하기 ____일차방정식의 일반식 찾기 ____equation( ) 함수 만들기 ____return 대신 print( ) 사용하기 __고차방정식 해결하기 ____quad( )를 사용해 이차방정식 해결하기 ____plug( )를 사용해 삼차방정식 해결하기 __그래프로 방정식 해결하기 ____프로세싱 시작하기 ____그래프 작성 도구 만들기 ____방정식 그래프 작성하기 ____추측을 통해 방정식의 해 찾기 ____guess( ) 함수 만들기 __요약 5단원. 기하학을 사용해 도형 변형하기 __원 그리기 __좌표를 사용해 위치 지정하기 __도형 변형 함수 ____translate( )을 사용해 도형 이동하기 ____rotate( )를 사용해 도형 회전하기 ____원으로 원 그리기 ____사각형으로 원 그리기 __움직이는 객체 ____변수 t 만들기 ____개별 사각형 회전하기 ____pushmatrix( ) 및 popmatrix( )를 사용해 방향 저장하기 ____원점을 중심으로 회전하기 __반응형 무지개 그리드 만들기 ____도형을 이용해 그리드 그리기 ____도형에 무지개색 추가하기 __삼각형을 이용해 복잡한 패턴 그리기 ____30-60-90 삼각형 ____정삼각형 그리기 ____여러 개의 회전하는 삼각형 그리기 ____위상 이동 ____디자인 마무리하기 __요약 6단원. 삼각법으로 진동 생성하기 __삼각법을 이용해 회전 및 진동하기 __다각형 그리는 함수 만들기 ____루프를 이용해 육각형 그리기 ____정삼각형 그리기 __사인 곡선 만들기 ____흔적 남기기 ____파이썬 내장 함수인 enumerate( ) 함수 사용하기 __스피로그래프 프로그램 만들기 ____작은 원 그리기 ____작은 원 회전시키기 __하모노그래프 만들기 ____하모노그래프 프로그램 만들기 ____한번에 리스트 채우기 ____2개의 진자가 1개보다 좋다 __요약 7단원. 복소수 __복소 좌표계 __복소수 더하기 __복소수에 i 곱하기 __두 개의 복소수 곱하기 __magnitude() 함수 만들기 __망델브로 집합 만들기 ____mandelbrot( ) 함수 만들기 ____망델브로 집합에 색 추가하기 __줄리아 집합 만들기 ____julia( ) 함수 만들기 __요약 8단원. 컴퓨터 그래픽 및 연립 방정식에 행렬 사용하기 __행렬이란 무엇인가? __행렬 덧셈 __행렬 곱셈 __행렬 곱셈에서 순서의 중요성 __2차원 도형 그리기 __행렬 변형하기 __전치 행렬 __실시간으로 행렬 회전시키기 __3차원 도형 만들기 __회전 행렬 만들기 __행렬을 이용해 연립 방정식 풀기 ____가우스 소거법 ____gauss( ) 함수 만들기 __요약 Part 3. 새로운 길 개척하기 9단원. 클래스로 객체 생성하기 __공 튕기기 프로그램 ____공 움직이기 ____벽에 공 튕기기 ____클래스 없이 여러 개의 공 만들기 ____클래스를 사용해 객체 생성하기 __양 방목 프로그램 ____Sheep 클래스 만들기 ____돌아다니는 양 만들기 ____에너지 속성 만들기 ____클래스를 사용해 잔디 만들기 ____양이 잔디를 먹으면 갈색으로 변하도록 만들기 ____양의 색 지정하기 ____양이 번식하도록 프로그래밍하기 ____잔디 재생시키기 ____진화론적 이점 부여하기 __요약 10단원. 재귀법을 이용해 프랙탈 만들기 __해안선의 길이 ____재귀법이란 무엇인가? ____factorial( ) 함수 만들기 ____프랙탈 나무(fractal tree) 만들기 __코흐 곡선 ____segment( ) 함수 만들기 __시에르핀스키 삼각형 __사각 프랙탈 __드래곤 곡선 __요약 11단원. 셀룰러 오토마타 __셀룰러 오토마톤 생성하기 ____Cell 클래스 만들기 ____각 셀의 크기 조정하기 ____CA가 성장하게 만들기 ____행렬에 셀 넣기 ____CellList 만들기 __파이썬의 리스트는 이상하다 ____리스트의 인덱스 표기법 ____자동으로 CA 성장시키기 __라이프 게임하기 __초급 셀룰러 오토마톤 __요약 12단원. 유전자 알고리즘을 사용해 문제 해결하기 __유전자 알고리즘 사용해 비밀 구문 추측하기 ____makelist( ) 함수 만들기 ____makeList( ) 함수 테스트하기 ____score( ) 함수 만들기 ____mutate( ) 함수 만들기 ____난수 생성하기 __여행하는 영업 사원 문제 해결하기(TSP) ____유전자 알고리즘 사용하기 ____calclength( ) 메소드 만들기 ____calclength( ) 메소드 테스트하기 ____랜덤 경로 ____구문 추측 프로그램의 변형 아이디어 적용하기 ____리스트에서 두 개의 숫자 교환하기 ____교차를 통해 경로 개선하기 __요약

★ 이 책에서 다루는 내용 ★ ■ 행렬을 사용해 2D 및 3D 그래픽을 그리고 변환하는 방법 ■ 복소수를 사용해 망델브로 집합 및 줄리아 집합과 같은 화려한 디자인을 만드는 방법 ■ 재귀법으로 코흐 곡선 및 시에르핀스키 삼각형과 같은 프랙탈을 만드는 방법 ■ 잔디밭에서 자율적으로 풀을 뜯고 번식하는 가상의 양을 만드는 방법 ■ 유전자 알고리즘을 사용해 비밀 구문을 해독하는 방법 ★ 이 책의 대상 독자 ★ 수학을 배우거나 삼각법, 대수와 같은 수학 주제에 가장 현대적으로 접근할 수 있는 도구를 사용하고자 하는 사람을 위한 책이다. 파이썬을 배우는 중이라면 이 책을 읽고 셀룰러 오토마타(cellular automata)나 유전자 알고리즘, 컴퓨터 예술과 같이 복잡한 프로젝트에 프로그래밍 기술을 적용해 볼 수 있다. 교사는 이 책의 프로젝트를 사용해 학생들에게 심화 과제를 내주거나 수학을 좀 더 친근하게 느끼고 적절하게 사용할 수 있도록 가르칠 수 있다. 행렬에 여러 점을 저장하고 이를 사용해 3D 그림을 그리는 것보다 행렬을 더 잘 가르칠 수 있는 방법이 있을까? 파이썬을 배운다면 더 많은 것을 할 수 있다. ★ 이 책의 구성 ★ 1단원, ‘turtle 모듈로 다각형 그리기’에서는 파이썬에 내장된 turtle 모듈을 사용해 반복문(loop), 변수(variable), 함수(function)와 같은 기본 프로그래밍 개념을 배운다. 2단원, ‘리스트와 루프로 산술 연산하기’에서는 리스트(list) 및 부울(Boolean)과 같은 프로그래밍 개념을 자세히 설명한다. 3단원, ‘조건문으로 추측하고 확인하기’에서는 지금까지 배운 파이썬 기술을 인수 분해 및 숫자 추측 게임과 같은 문제에 적용한다. 4단원, ‘대수학을 사용해 숫자를 변환하고 저장하기’에서는 수치와 그래프를 이용해 간단한 방정식부터 3차 방정식을 푼다. 5단원, ‘기하학을 사용해 도형 변형하기’에서는 도형을 생성하고, 복제하고, 회전하고, 화면에 퍼뜨리는 방법을 배운다. 6단원, ‘삼각법으로 진동 생성하기’에서는 직각 삼각형 및 삼각 함수를 이용해 진동하는 도형과 파동을 만든다. 7단원, ‘복소수’에서는 복소수를 사용해 화면에서 점을 이동하면서 망델브로 집합과 같은 그래프를 그려본다. 8단원, ‘컴퓨터 그래픽 및 연립 방정식에 행렬 사용하기’에서는 3차원을 다룬다. 3차원 도형을 이동, 회전시키며 하나의 프로그램으로 연립 방정식을 풀어본다. 9단원, ‘클래스로 객체 생성하기’에서는 하나의 객체 또는 컴퓨터가 처리할 수 있는 최대 개수의 객체를 생성하는 방법을 배우며, 이를 통해 움직이는 양과 잔디의 생존 경쟁 생태계를 만든다. 10단원, ‘재귀법을 이용해 프랙탈 만들기’에서는 재귀법을 이용해 거리를 측정하고 놀라운 형태의 그래프를 만들어내는 새로운 방법을 다룬다. 11단원, ‘셀룰러 오토마타’에서는 셀룰러 오토마타를 정의된 규칙에 따라 생성하고 프로그래밍하는 방법을 설명한다. 12단원, ‘유전자 알고리즘을 사용해 문제 해결하기’에서는 자연 선택(natural selection) 이론을 활용해 수백만 년 동안 풀지 못했던 문제를 해결하는 방법을 보여준다.