while과 추적 표

while 문은 조건이 참인 동안 들여 쓴 덩어리를 되풀이합니다. 조건은 덩어리를 시작할 때마다 다시 봅니다.

if 문은 덩어리를 한 번 실행할지 고를 뿐입니다. 손님 번호를 1부터 3까지 부르려면 print를 세 줄 써야 하고, 100까지 부르려면 100줄을 써야 합니다. while 문은 덩어리 하나를 조건이 참인 동안 되풀이해서 같은 일을 몇 줄로 끝냅니다. 같은 줄이 여러 번 실행되면 머릿속으로 따라가기가 어려워집니다. 그래서 이 레슨에서는 실행된 줄을 차례로 적어 가는 추적 표(trace table)도 함께 배웁니다.

이 단원(반복)을 이미 안다면 단원 연습 문제부터 풀고 틀린 레슨만 보세요.

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

아직 출력이 없습니다 — 5단계에서 쌓입니다

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

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n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

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n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

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n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

1

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

1

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

1

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

12

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

12

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

12

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

12?

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

123

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

123

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

123끝

n = 0while n < 3:    n = n + 1    print(n)print('끝')

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1조건이 참인 동안 되풀이하는 while

while 문의 꼴은 if 문과 같습니다. while 다음에 조건을 쓰고 콜론(:)으로 끝낸 뒤, 되풀이할 줄을 4칸 들여 씁니다. 들여 쓴 줄이 덩어리입니다.

n = 0
while n < 3:
    n = n + 1
    print(n)
print('끝')

1
2
3
끝

파이썬은 이 코드를 이렇게 실행합니다.

1. 1번 줄: n을 0에 붙입니다.
2. 2번 줄: 조건 n < 3을 봅니다. 0 < 3은 True라서 덩어리로 들어갑니다.
3. 3~4번 줄: 덩어리를 위에서 아래로 한 번 실행합니다. n이 1에 다시 붙고, 1이 찍힙니다.
4. 덩어리 끝에 닿으면 2번 줄로 돌아가 조건을 다시 봅니다.
5. 조건이 False면 덩어리를 건너뛰고, 들여 쓰지 않은 다음 줄인 5번 줄로 갑니다.

덩어리를 한 번 실행하는 것을 한 바퀴라고 부릅니다. 이 코드는 세 바퀴를 돈 뒤 끝을 찍습니다. if와 else에서 세운 규칙 4에 반복 쪽을 더하면 이렇습니다.

규칙 4. 들여쓰기가 덩어리를 정합니다. if는 덩어리를 한 번 실행할지 고르고, for·while은 덩어리를 되풀이합니다. while 조건은 덩어리를 시작할 때마다 봅니다.

2조건은 덩어리를 시작할 때만 본다

1절 코드의 셋째 바퀴를 다시 봅니다. 3번 줄에서 n이 3에 붙는 순간 조건 n < 3은 거짓이 됩니다. 그래도 4번 줄은 실행되어 3이 찍힙니다. while 문은 조건을 늘 지켜보지 않습니다. 2번 줄에 올 때, 곧 덩어리를 시작할 때만 봅니다.

이번에는 n이 첫 바퀴에서 단번에 3을 넘습니다. 아래 코드는 무엇을 찍을까요? 답을 정한 뒤 펼쳐 보세요.

n = 0
while n < 3:
    n = n + 5
    print(n)

5

3추적 표로 한 줄씩 따라가기

추적 표는 실행되는 줄을 차례로 적는 표입니다. 칸은 넷입니다 — 줄, 바뀐 이름, 값, 출력. 쓰는 규칙도 넷입니다.

• 줄이 하나 실행될 때마다 표에 한 줄을 씁니다. 같은 줄이 다시 실행되면 다시 씁니다.
• 대입하는 줄은 바뀐 이름과 새 값을 씁니다.
• while 줄은 이름을 바꾸지 않습니다. 바뀐 이름 칸에 조건을, 값 칸에 True·False를 씁니다.
• print 줄은 찍힌 글자를 출력 칸에 씁니다.

1절 코드를 추적 표로 따라가면 이렇습니다.

출력 칸을 위에서 아래로 읽으면 1, 2, 3, 끝입니다. 실행 결과와 같습니다. 조건이 True인 줄이 셋이니 세 바퀴입니다. 반복 횟수는 이렇게 셉니다.

표는 끝까지 씁니다. 반만 쓰고 나머지를 머릿속으로 셈하면 조건을 보는 줄처럼 틀리기 쉬운 데서 틀립니다.

4끝나지 않는 반복

덩어리 안에 조건에 쓰인 이름을 바꾸는 줄이 없으면 조건은 늘 같은 값입니다. 1절 코드에서 3번 줄 n = n + 1을 빠뜨리면 아래 코드가 됩니다. 끝나지 않는 코드라서 실행 결과 대신 추적 표로 봅니다.

n = 0
while n < 3:
    print(n)
print('끝')

n이 늘 0이라서 2번 줄의 조건은 늘 True이고, 0이 끝없이 찍힙니다. 이런 반복은 IDLE이나 터미널에서 Ctrl+C를 눌러 멈춥니다. 맨 아래 줄에 KeyboardInterrupt(키보드로 끊음)가 찍힙니다.

예제

쿠키를 몇 개 살 수 있을까

7000원으로 2000원짜리 쿠키를 몇 개 사고 얼마가 남는지 셉니다. 남은 돈이 2000원 이상인 동안 하나씩 삽니다. 몇 바퀴를 돌지는 처음 가진 돈에 따라 달라집니다. 이렇게 몇 번 되풀이할지 미리 정해지지 않은 일에 while을 씁니다.

money = 7000
count = 0
while money >= 2000:
    money = money - 2000
    count = count + 1
print(count, money)

3 1000

세 바퀴를 돌고 나면 money가 1000이라 3번 줄의 조건 1000 >= 2000이 False입니다. 쿠키는 3개, 남은 돈은 1000원입니다.

덩어리를 들여 쓰지 않으면

while 줄 다음에 들여 쓴 줄이 하나도 없으면 오류가 납니다.

n = 0
while n < 3:
n = n + 1

  File "main.py", line 3    n = n + 1    ^IndentationError: expected an indented block after 'while' statement on line 2

맨 아래 줄은 if와 else에서 본 들여쓰기 오류(IndentationError)이고, if 자리가 while로 바뀌었을 뿐입니다. 3번 줄을 4칸 들여 쓰면 덩어리가 됩니다. 문법 오류라서 1번 줄도 실행되지 않았습니다.

자주 틀리는 곳

틀린 생각: 조건이 거짓이 되는 순간 반복이 멈춘다.

while은 '~하는 동안'이라는 뜻이라, 조건을 쉬지 않고 지켜본다고 여기기 쉽습니다.

2절 코드는 3번 줄 n = n + 5에서 조건이 거짓이 되어도 4번 줄을 실행해 5를 찍었고, 반복은 그다음 2번 줄에서 끝났습니다.

맞는 규칙: while 조건은 덩어리를 시작할 때만 봅니다. 그래서 덩어리 가운데서 조건이 거짓이 되어도 그 바퀴는 끝까지 실행합니다(규칙 4).

틀린 생각: while 자리에 if를 써도 덩어리가 되풀이된다.

1절에서 본 대로 두 문은 꼴이 같지만, if는 조건으로 되돌아가지 않습니다.

1절 코드에서 while만 if로 바꿨습니다.

n = 0
if n < 3:
    n = n + 1
    print(n)
print('끝')

1
끝

덩어리를 한 번 실행해 1을 찍은 뒤, 2번 줄로 돌아가지 않고 5번 줄로 내려가 끝을 찍습니다.

맞는 규칙: if는 조건을 한 번 보고 덩어리를 많아야 한 번 실행합니다. 되풀이는 while이 합니다(규칙 4).

틀린 생각: 조건에 쓰인 이름을 덩어리 안에서 바꾸지 않아도 반복은 언젠가 끝난다.

사람에게 'n이 3보다 작은 동안 n을 불러라'라고 하면 알아서 하나씩 늘려 가며 부릅니다. 파이썬은 쓴 줄만 실행하고, 이름을 알아서 바꾸지 않습니다.

4절 코드는 n을 바꾸는 줄이 없어서 2번 줄의 조건이 바퀴마다 0 < 3이고, 0을 끝없이 찍습니다.

맞는 규칙: 조건이 참인 채 조건에 쓰인 이름이 그대로면 조건은 바퀴마다 같은 값이라 반복이 끝나지 않습니다. 반복을 쓰면 덩어리 안에 그 이름을 바꾸는 줄이 있는지 먼저 봅니다(규칙 4).

틀린 생각: 추적 표는 값이 바뀌는 줄만 써도 된다.

조건을 보는 줄은 이름을 바꾸지 않으니 적지 않아도 될 것 같습니다. 그러나 반복이 몇 바퀴 돌고 언제 끝나는지는 그 줄에서 정해집니다.

3절 표에서 조건 줄을 빼면, n이 3이 된 뒤 한 바퀴를 더 도는지 표만 보고는 알 수 없습니다. False가 적힌 마지막 조건 줄이 있어야 반복이 왜 끝났는지 보입니다.

맞는 규칙: 추적 표에는 조건을 보는 줄까지, 실행되는 줄을 하나도 빼지 않고 끝까지 씁니다.

확인 문제

1. 예제의 첫 줄을 money = 6000으로 바꿨습니다. 무엇이 찍히는지 그대로 쓰세요.

money = 6000
count = 0
while money >= 2000:
    money = money - 2000
    count = count + 1
print(count, money)

3 0

2. 예제(쿠키)를 추적 표로 따라갑니다. 표의 (가)~(라)를 채우세요.

money = 7000
count = 0
while money >= 2000:
    money = money - 2000
    count = count + 1
print(count, money)

표의 줄 칸은 실행된 줄의 번호입니다.

3. 하루에 4000걸음씩 걸어 10000걸음을 채우려 합니다. 이 코드가 줄마다 찍는 값을 고르세요.

steps = 0
while steps < 10000:
    steps = steps + 4000
    print(steps)

• ① 4000
• ② 4000, 8000
• ③ 4000, 8000, 12000

4000
8000
12000

1
2
3
4
5