1. 라이브러리 및 객체지향

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SECTION 01. 라이브러리

💡 학습 TIP

Java와 Python은 패키지 형태로 라이브러리를 제공합니다. 주요 표준 라이브러리의 종류와 대표적인 메소드의 기능을 꼼꼼히 정리해 두세요.

1.1 라이브러리의 개념

라이브러리(Library)는 개발 효율성을 높이기 위해 빈번하게 사용되는 함수나 데이터를 미리 구현해 모아둔 집합체입니다.

핵심 개념

모듈(Module): 특정 기능을 하나의 파일로 구현한 형태
패키지(Package): 여러 모듈을 하나의 폴더에 묶어놓은 형태

라이브러리의 구분

구분	설명
표준 라이브러리	프로그래밍 언어에 기본 내장된 라이브러리로, 모듈이나 패키지 형태로 제공됨
외부 라이브러리	개발자들이 직접 만들어 인터넷에 공유한 것으로, 별도 설치 후 사용 가능

1.2 Java의 표준 라이브러리

Java는 패키지 단위로 라이브러리를 제공하며, 각 패키지 안에 클래스로 정리된 메소드들이 포함되어 있습니다.

패키지 사용 방법

// import문으로 패키지 선언 후 사용
import java.util.*;

// 클래스.메소드() 형식으로 호출
Math.abs(-10);

주요 표준 라이브러리

패키지	주요 기능	대표 클래스
java.util	날짜, 난수, 복잡한 문자열 처리 기능	Date, Calendar, Random, StringTokenizer
java.lang	기본 인터페이스, 자료형, 예외 처리 (import 없이 사용 가능)	String, System, Math, Error, Process
java.io	파일 입출력 및 프로토콜 관련 기능	InputStream, OutputStream, Reader, Writer
java.net	네트워크 관련 기능	Socket, URL, InetAddress
java.awt	사용자 인터페이스(UI) 관련 기능	Frame, Panel, Button, Dialog, Checkbox

1.3 Java의 주요 메소드

String 클래스

메소드	기능
A.length()	문자열 A의 길이 반환
A.charAt(위치)	문자열 A에서 해당 위치의 문자 반환
A.substring(위치)	지정 위치부터 끝까지의 문자열 반환
A.trim()	문자열 A의 양쪽 공백 제거
A.equals(B)	대소문자 구분하여 A와 B 비교 (같으면 true)
A.equalsIgnoreCase(B)	대소문자 무시하고 A와 B 비교
A.compareTo(B)	숫자 문자열 A와 B 비교 (같으면 0, A가 크면 1, B가 크면 -1)
toLowerCase(문자열)	모두 소문자로 변환
toUpperCase(문자열)	모두 대문자로 변환
replace(대상, 변환문자)	대상을 변환문자로 치환
split(구분자)	구분자 기준으로 문자열 분리
getNumericValue()	숫자 형태의 문자를 정수로 변환 (‘a’~’z’는 10~35 반환, 특수문자는 -1)

Math 클래스

메소드	기능
Math.abs()	절댓값 반환
Math.sqrt()	제곱근 반환
Math.pow()	거듭제곱 반환
Math.max(), Math.min()	최댓값, 최솟값 반환
Math.round()	소수점 첫째 자리에서 반올림
Math.ceil()	소수점 올림
Math.log10()	상용 로그 값 계산

StringTokenizer 클래스

메소드	기능
countTokens()	토큰 개수 반환
hasMoreTokens()	반환할 토큰이 있으면 true, 없으면 false
nextToken()	다음 토큰을 순서대로 반환

📌 Math 클래스 상수

• Math.PI : 원주율 3.1415...
• Math.E : 자연상수 2.7182...

1.4 Python의 표준 라이브러리

Python 역시 패키지 형태로 라이브러리를 제공하며, import 선언 후 모듈명.메소드() 형식으로 사용합니다.

주요 표준 라이브러리

모듈	주요 기능	대표 메소드
내장 함수	기본 인터페이스 (import 없이 사용 가능)	abs(), print(), slice(), pow()
random	무작위 선택 기능	choice(), sample(), random(), randrange()
math	복잡한 수학 연산	cos(), log()
os	운영체제 상호작용	getcwd(), chdir(), system()
re	고급 문자열 처리	findall(), sub()
datetime	날짜 및 시간 조작	today(), date(), strftime()
statistics	통계값 산출	mean(), median(), variance()

1.5 Python의 주요 메소드

문자열 관련

메소드	기능
upper()	대문자로 변경
lower()	소문자로 변경
capitalize()	첫 글자만 대문자, 나머지 소문자
title()	각 단어의 첫 글자를 대문자로
replace(값1, 값2)	값1을 값2로 교체
split(값)	값 기준으로 분리하여 리스트 반환 (기본값: 공백)
count(값)	문자열에서 값의 개수 반환
find(값)	처음 검색되는 위치 반환 (못 찾으면 -1)
index(값)	처음 검색되는 위치 반환 (못 찾으면 오류 발생)
len()	문자열 길이 반환

리스트 관련

메소드	기능
list()	반복 가능한 객체를 리스트로 변환하거나 빈 리스트 생성
len()	요소의 개수 반환
pop(위치)	해당 위치의 값을 출력하고 삭제 (생략 시 마지막 요소)
remove(값)	해당 값을 찾아 삭제
count(값)	값이 저장된 요소 개수 반환
extend(리스트)	리스트 끝에 새 리스트 추가
reverse()	리스트 순서를 역순으로 뒤집음
copy()	리스트 복사
index(값)	값이 저장된 요소의 위치 반환
sort()	정렬 (기본: 오름차순, reverse=True: 내림차순)
sum(리스트)	모든 요소의 합계 반환

딕셔너리 관련

메소드	기능
get(key, default)	key에 해당하는 값 반환 (없으면 None 또는 default 반환)
keys()	모든 키 반환
values()	모든 값 반환
items()	모든 (키, 값) 쌍 반환
update()	키-값 쌍을 갱신하거나 없으면 추가
setdefault()	키-값 쌍 추가
pop()	key에 해당하는 항목 제거 후 값 반환
clear()	모든 항목 제거

세트 관련

메소드	기능
set()	반복 가능한 객체를 세트로 변환하거나 빈 세트 생성
len()	요소의 개수 반환
pop()	임의 요소를 추출하고 삭제
add(값)	세트에 값 추가 (이미 존재하면 추가 안 함)
update(세트)	세트에 새 세트 추가하여 확장
remove(값)	값을 찾아 삭제

1.6 난수 발생 함수

💡 TIP

Java와 Python의 random() 함수는 실수 난수를 반환하므로 정수로 사용하려면 자료형 변환이 필요합니다.

언어	함수	사용 예 (1~10 사이 정수 난수)
Java	random()	`a = (int)(Math.random() * 10 + 1);`
Python	random()	`a = int(random.random() * 10 + 1)`

SECTION 02. 객체지향 프로그래밍 언어

💡 학습 TIP

객체지향 프로그래밍의 정의와 대표 언어들의 특징을 파악해 두세요.

2.1 객체지향 프로그래밍의 개념

객체지향 프로그래밍(OOP)은 현실 세계의 사물을 객체로 모델링하고, 이 객체들을 조립하듯 결합하여 프로그램을 작성하는 기법입니다.

핵심 특징

프로시저(절차)보다 명령과 데이터로 구성된 객체를 중심으로 함
한 프로그램을 다른 프로그램에서 재사용 가능

2.2 대표적인 객체지향 언어

언어	주요 특징
C++	C언어에 객체지향 개념을 적용한 언어로, 모든 문제를 객체로 모델링하여 표현함
JAVA	분산 네트워크 환경에 적합하고, 멀티스레드 기능으로 여러 작업을 동시 처리 가능하며, OS와 하드웨어에 독립적이어서 이식성이 우수함
Smalltalk	1세대 객체지향 언어로, 순수한 객체지향 언어이며 최초로 GUI를 제공함

📌 GUI (Graphical User Interface)

아이콘이나 메뉴를 마우스로 선택하여 작업을 수행하는 그래픽 환경의 인터페이스

연습문제

문제 1

아래 Java 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 Math

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = (int)Math.sqrt(25);
        int b = (int)Math.log10(1000);
        int result = a + b;
        System.out.println(result);
    }
}

답:

문제 2

아래 Python 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 List

numbers = [8, 3, 1, 6, 2, 9, 4]
numbers.sort()
numbers.reverse()
print(numbers)

답:

문제 3

아래는 1부터 50까지의 난수를 생성하는 Python 코드입니다. 세 개의 괄호에 공통으로 들어갈 라이브러리명을 작성하시오.

라이브러리 Python

import (   ①   )

for i in range(10):
    print(int((   ②   ).(   ③   )() * 50 + 1))

정답은 쉼표(,)로 구분하여 작성하시오.

답:

문제 4

아래 Java 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 String

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "PROGRAMtest";
        String str2 = "programTEST";

        if (str1.equalsIgnoreCase(str2))
            System.out.print(str1.toUpperCase());
        else if (str1.equals(str2))
            System.out.print(str1.toLowerCase());
        else
            System.out.print(str2);
    }
}

답:

문제 5

아래 Python 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 String

data = "software-engineering"
result = data.split('e')
print(result[2])

답:

문제 6

아래 Java 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 String

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String teststr = "   SampleText   ";
        System.out.println(teststr.trim().length());
    }
}

답:

문제 7

아래 Python 코드에서 딕셔너리의 모든 (키, 값) 쌍을 순회하기 위해 사용되는 메소드명을 작성하시오.

라이브러리 Dictionary

def find_keys(dict, x):
    return [k for k, v in dict.(   ) if v == x]

답:

문제 8

아래 Python 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 Dictionary

d1 = {'a': 5}
d2 = {'b': 10, 'a': 15}
d1.update(d2)
print(d1)

답:

문제 9

아래 Java 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 String 정규식

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "LEARN*!@CODE#%";
        String res = str.replaceAll("[^a-zA-Z0-9,. ]", "*");
        System.out.print(res);
    }
}

답:

문제 10

아래 Python 코드의 실행 결과를 두 줄로 작성하시오. (줄바꿈은 슬래시(/)로 구분)

라이브러리 Dictionary

d = {'x': 10, 'y': 20}
print(d.get('x'))
print(d.get('z', 0))

답:

문제 11

아래 Python 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 Set

numbers = [2, 4, 6, 8, 10]
even_set = {2, 4, 6}
new_set = {12, 14}
last_num = numbers.pop()
even_set.add(last_num)
numbers.remove(6)
even_set.update(new_set)
print(even_set)

답:

문제 12

현실 세계의 사물을 객체로 만들고, 이 객체들을 조립하여 프로그램을 작성하는 프로그래밍 기법의 명칭을 작성하시오.

객체지향

답:

문제 13

아래 Java 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 BigInteger

import java.math.*;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        BigInteger n = new BigInteger("54321");
        BigInteger m = new BigInteger("12345");
        System.out.print(n.compareTo(m));
    }
}

답:

문제 14

다음 객체지향 언어에 관한 설명에서 괄호에 들어갈 언어명을 쉼표(,)로 구분하여 작성하시오.

객체지향

• (①) : C언어에 객체지향 개념을 적용하였으며, 모든 문제를 객체로 모델링하여 표현한다.
• (②) : 최초로 GUI를 제공한 1세대 객체지향 언어이며, 순수한 객체지향 프로그래밍 언어이다.

답:

문제 15

아래 Python 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 String

sentence = "Welcome to Programming."
print(sentence.find("g"))

답:

문제 16

아래 Python 코드의 실행 결과를 두 줄로 작성하시오. (줄바꿈은 슬래시(/)로 구분)

라이브러리 Dictionary

d = {'x': 10, 'y': 20}
value = d.pop('x')
print(value)
print(d)

답:

문제 17

아래 Java 코드의 실행 결과를 작성하시오.

라이브러리 StringTokenizer

import java.util.Arrays;
import java.util.StringTokenizer;

public class Test {
    public static int[] Add(int[] originalArr, int val) {
        int[] newArray = Arrays.copyOf(originalArr, originalArr.length + 1);
        newArray[newArray.length - 1] = val;
        return newArray;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String test1 = "25, -31, 18, 52, -22, 7, 9";
        String test2 = test1.replaceAll("[^0-9,-]", "");
        StringTokenizer strtok = new StringTokenizer(test2, ",");
        int[] originalArr = new int[strtok.countTokens()];
        int index = 0;

        while (strtok.hasMoreTokens()) {
            originalArr[index] = Integer.parseInt(strtok.nextToken());
            index++;
        }

        int[] newArray = Add(originalArr, 88);
        int maxNumber = Integer.MIN_VALUE;

        for (int number : newArray) {
            if (number > maxNumber) {
                maxNumber = number;
            }
        }

        System.out.print(maxNumber);
    }
}

답:

핵심 요약

라이브러리

개념: 자주 사용하는 함수와 데이터를 모아놓은 집합체
구분: 표준 라이브러리(기본 제공) / 외부 라이브러리(별도 설치)
Java 주요 패키지: java.lang(import 불필요), java.util, java.io, java.net, java.awt
Python 주요 모듈: 내장 함수(import 불필요), random, math, os, re, datetime

객체지향 프로그래밍

정의: 현실 세계의 객체를 조립하여 프로그램을 작성하는 기법
JAVA: 분산 네트워크, 멀티스레드, OS 독립적, 높은 이식성
C++: C언어 + 객체지향, 모든 문제를 객체로 모델링
Smalltalk: 1세대 객체지향, 순수 객체지향, 최초의 GUI 제공

PREVIOUS프로그래밍 기능사 개편 안내

NEXT2. 스크립트 언어와 쉘 명령어