# c.NotebookApp.notebook_dir = ''

c.NotebookApp.notebook_dir = 'E:/Fear/Univ/Big_data/Training/Github/Codding-base/Python/Python-jupyter'

c.NotebookApp.notebook_dir = 'E:\\Fear\\Univ\\Big_data\\Training\\Github\\Codding-base\\Python\\Python-jupyter'

import pandas as pd       ## pandas 라이브러리

f1 = "E:\\Fear\\Univ\\4-2\\대기정보전산학\\실습\\co2.csv"
f2 = "E:\\Fear\\Univ\\4-2\\대기정보전산학\\실습\\1880-2019.csv"

data1 = pd.read_csv(f1, engine='python')

styr = 1900
edyr = 2014+1 # [이상:미만] 이므로 2014 -> 2015

year = data1['year']    ### ['year'] -> year 열만 읽어낸다.
conc = data1['data_mean_global']

time = year[styr:edyr]
co2 = conc[styr:edyr]

print(co2)
## [n번째 줄]     [co2값]

print(co2.head(3))    ## 위에서 n개
print(co2.tail(3))    ## 아래서 n개

import numpy as np        ## numpy 라이브러리

data2 = np.genfromtxt(f2,  encoding='utf8',dtype=None,delimiter=',',names=('year','value'), skip_header=5)
## 변수 / 인코딩 / 혼합 데이터 : dtype=None / 값 사이 구분 / 열 이름 지정 / 머릿말 생략 열 수

size=len(data2)

print(size)

for i in range(0,size):
    t = data2['year'][i]    ## year 열의 i번째 값을 t에 저장
    if t == 1900:
        styr = i
    elif t == 2015:
        edyr = i
    i=i+1
    
print(styr)
print(edyr)

temp = data2['value'][styr:edyr]

print(temp)

%matplotlib notebook  
## matplotlib 그림툴 로드

import matplotlib.pyplot as plt

plt.plot(time,co2,'b')   ## 'matplotlib named color' 참고
plt.xlabel('Year')
plt.ylabel('CO₂concentration')  ## 한글 유니코드, 특수문자 모두 사용가능
plt.show()

plt.close()

plt.plot(time,temp,'r')
plt.xlabel('Year')
plt.ylabel('Global Mean Surface Temperature')
plt.show()

plt.close()

fig, ax1 = plt.subplots()   ## matplotlib.pyplot.subplots 참고
ax2 = ax1.twinx()            ## 축을 하나 더 추가하기 위한 함수 twinx

ax1.set_ylabel('GMST anomaly (C)')            ##
ax1.set_xlabel('Year')                        ##   라벨 지정
ax2.set_ylabel('CO₂(ppm)')                   ##

line1 = ax1.plot(time, temp, color='crimson', label='Global temperature anomaly',linewidth = 1.5)
line2 = ax2.plot(time, co2, color='limegreen', label='CO₂concentration',linewidth = 2.)

lines = line1 + line2                         ## 두 장의 line 그림을 합친 변수
labels = [l.get_label() for l in lines]
ax1.legend(lines, labels, loc='upper left')    ## loc 'location'     ## matplotlin.axes.Axes.legend 참고


plt.show

plt.close()

fig, ax1 = plt.subplots() 
ax2 = ax1.twinx() 

ax1.set_ylabel('GMST anomaly (C)')   
ax1.set_xlabel('Year')     
ax2.set_ylabel('CO₂(ppm)')  
ax1.set_ylim([-0.46,0.72])    ## 범위 조정
ax2.set_ylim([280,390])       ##
ax1.set_xlim([1900,2014])

line1 = ax1.plot(time, temp, color='crimson', label='Global temperature anomaly',linewidth = 1.5)
line2 = ax2.plot(time, co2, color='limegreen', label='CO₂concentration',linewidth = 2.)

lines = line1 + line2      
labels = [l.get_label() for l in lines]
ax1.legend(lines, labels, loc='upper left') 


plt.show

plt.close()

import math    # math 라이브러리를 불러오는 명령어.
            ''' 라이브러리 명령어는 [라이브러리명(혹은 as로 지정한 임의의 명칭)].[명령어]로 사용할 수 있으며.
                명령어 자동완성(혹은 명령어 목록)은 tap 키로 사용 및 확인 가능하다.
            '''

print(math.cos( (300 / 180) * math.pi ))
print(math.factorial(4))

import numpy as np
print(np.__version__)

import matplotlib.pyplot as plt   # matplotlib (패키지)  pyplot (모듈)      # A as B  -> 변수 A를 B로 설정
#여기서 plt는 object 이다.   /    object(객체)는 .을 찍을 수 있다.

plt.plot([1,2,3,4])

# import '모듈 이름' : 모듈 불러오는 명령어

import math            # math 는 객체  - . 을 찍을 수 있다.
# 수학 작업을 할 때 :  math library(파이썬 내장) 혹은 numpy library(외부 다운로드)
n = math.factorial(5)
print(n)

%%writefile my_module.py
my_variable = 10
def my_factorial(n) :
    x=1
    for i in range(1,n+1):
        x=x*i
    return(x)

import my_module as math_lib        ## 원하는 이름으로 변경
print(math_lib.my_variable)

# from '모듈 이름' import '함수 이름' : factorial 함수만 import

from math import factorial             ## math.factorial -> factorial
n = factorial(5)/factorial(3)
print(n)

# 여러 함수를 import

from math import (factorial, acos, pi, sin)
n = factorial(3) + acos(1)
print(n)


# 모든 함수를 import, * : 모든 것

from math import *
n = sqrt(5) + fabs(-12.5)   ## sqrt : 루트 / fabs : 절대값
print(n)

%%writefile mod1.py

def add(x,y):
    return x+y

def sub(x,y):
    return x-y

import mod1
i = mod1.add(3,4)
print(i)

from mod1 import *
i = add(3,4)
print(i)

i = mod1.sub(4,2)
print(i)

%%writefile mod2.py

PI = 3.141592

def add(x,y):
    return x+y

# 모듈에 변수 포함 가능

import mod2
print(mod2.PI)

# open 명령어 : 파일에 작업을 한다.

f = open("새파일.txt", 'w')     # w 모드로 파일을 열면 기존 파일의 내용을 전부 지우고 처음부터 작업한다. 추가 입력은 a
f.close     # 작업 이후 반드시 close로 파일과 연결을 끊어줘야 함

# 파일 쓰기 모드로 출력값 입력

f = open("새파일.txt", 'w')
for i in range(1,11): # 1부터 10까지 i에 대입
    data = "%d번째 줄입니다. \n" %i       #formatted str         # \n은 줄바꿈 기호
    f.write(data)      # data를 파일 객체 f에 입력
f.close()

# readline 함수

f = open("새파일.txt", 'r')
line = f.readline()   # 파일의 첫 줄을 읽는다.
print(line)
f.close()

f = open("새파일.txt", 'r')
while True:
    line = f.readline()
    if not line: break         # line(str) 인 경우 공백이면 fulse , 글자인 경우 true
    print(line)
f.close()

f = open("새파일.txt", 'r')
lines = f.readlines()
f.close()
print(lines)
for i in range(1,11):
    print(lines[i-1])

# read 함수 사용하기
f = open("새파일.txt", 'r')
data = f.read()
print(data)
print(type(data))
f.close()

f = open("새파일.txt", 'a')
for i in range(11,20): 
    data = "%d번째 줄입니다. \n" %i     
    f.write(data)   
f.close()

f = open("foo.txt",'w')
f.write("Life is too short")
f.close()

# with 문
with open("foo.txt",'w') as f:
    f.write("Life is too short")        # 자동으로 close 되는 문장

a = input()  # input 함수의 출력 타입 'str'

print(a)
print(type(a))

a = int(a)   # type : str -> int
print(a)
print(type(a))   
# 일단 str 타입으로 받아들인 후 type 전환을 통해 변수 가공
print(10+a)

# 프롬프트 값을 띄워서 사용자 입력받기

number = input("숫자를 입력하세요 : ")

print(number)

# split: value 나누기
a,b = input('숫자 두개를 입력하세요: ').split()
a = int(a)
b = int(b)

print(a+b)

# sep(separator): 변수 사이값(구분) 지정
print(1920,1000,sep=' * ')

# end: print 끝 값 임의로 지정(default: \n)
for i in range(2,5):
    for j in range(1,5):
        print(i*j,end='')       ## end = ''  이 문장에 끝은 \n이 아닌 '' 내부 문자로 대신한다.
    print()

a = 123
print(a)

a = "Python"
print(a)

a = [1,2,3]
print(a)

a = "이번달은 %d 월 입니다." %11
print(a)

a = "오늘은 %d 월 %d 일 입니다." %(11,11)
print(a)

a = "시험 성적은 %3.1f점 입니다." %85.2345  ## 기말test :
print(a)

print("Life" + "is" + "too stort")
print("Life" "is" "too stort")       # 큰 따옴표 문자열 연산은 + 와 동일
print("Life " "is " "too stort")
print("Life", "is", "too stort")     # 문자열 띄어쓰기는 콤마(,)로 가능

# 한 줄에 결과값 출력하기

for i in range(10) :
    print(i, end=' ')

# 파이썬 함수 구조
"""
def 함수 이름(매개변수들):
    수행할 문장1
    수행할 문장2
    ...

    return 결과값

"""

# 함수

def add(a,b):         ## a 와 b는 add라는 함수를 작동시키기 위한 변수
    return a+b       ## 함수 이름은 ad고 입력으로 2개의 값을 받으며, 결과값은 2개의 입력값을 더한 값이다.



# 메인 프로그램

a=3
b=4
c=add(a,b)
print(c)

# Or

result=add(a=3,b=4)
print(result)

# Or

result=add(b=3,a=4)    ## 변수 이름만 맞추면 변수 순서가 바뀌어도 작동된다.
print(result)

# 입력값이 없는 함수

def say():
    return 'Hi'

a=say()
print(a)

# retrun(결과값)이 없는 함수
def add(a,b):
    print("%d + %d = %d"%(a,b,a+b))

add(3,4)

# 입력값이 몇 개가 될지 모를 때는?

# 여러 개의 입력값을 받는 함수

def add_many(*arg):       # '*' 는 임의의 여러 변수 지정
    result=0
    for i in arg:
        result=result+i   # *arg에 입력받는 모든 값을 더한다.
    return result

result = add_many(1,2,3,4,5)
print(result)

# 사칙 연산 선택 가능

def add_mul(choice, *args) :
    if choice =='add':          ## choice 매개변수가 add 일 경우
        result = 0
        for i in args:
            result = result+i
    elif choice =='mul':    ## choice 매개변수가 mul 일 경우
        result = 1
        for i in args:
            result = result*i
    return result

result = add_mul('add',1,2,3,4)
print(result)

result2 = add_mul('mul',1,2,3,4)
print(result2)

# 함수의 결과값은 항상 하나  # 함수 결과값은 언제나 하나이기에 오류가 나는 것이 아니라 (7,12)라는 하나의 튜플 값으로 돌려준다.
def add_mul (a,b):
    return a+b,a*b

result = add_mul(3,4)
print(result)

# 매개변수에 초기값 미리 정하기

def sayself(name,old,man=True):        ## 초기값 "Ture(or something)" 의 경우 변수 가장 끝에 지정하지 않으면 에러가 발생한다.
    print("이름 %s" %name)
    print("나이 %d" %old)
    if man:
        print("남성")
    else:
        print("여성")

sayself("박응",27,True)

sayself("박선",27,False)

sayself("박응",27)           ## 초기값이 True로 설정되어있다.

# 함수 안에서 선언한 변수의 효력 범위

a = 1                # 함수 밖의 변수 a
def vartest(a):     # 여기서 a는 함수 안에서 a라서 함수 안에서만 작동한다. 함수 밖과는 다른 셀이다.
    a=a+1
    
vartest(a)          # 여기서 입력값 a는 함수 바깥 a=1을 입력한다는 의미
print(a)            # 함수에서 a+1 = 2 가 되었지만 retrun도 없고 함수 안에서의 a만 a=2이 되었다. 메인 셀에서 a는 여전히 1이다.

# 함수 안에서 함수 밖의 변수를 변경하는 법

a = 1                
def vartest(a):     
    a=a+1
    return a            # 메인 프로그램 지정변수에 결과값을 돌려준다.
    
a = vartest(a)          # 결과값을 지정변수 a에 대입
print(a)            

# lambda (한줄 함수)
'lambda 매개변수1,매개변수2, ...: 매개변수를 사용한 표현식'

add = lambda a,b: a+b
result=add(3,4)
print(result)

#1 for문, while문, if문 등 제어문을 사용하여 1부터 100까지의 숫자를 출력
a=0
while a<100:
    a=a+1
    print(a,end=' ')
print()
    
for i in range(0,100):print(i+1,end=" ")

#2 A학급에 총 10명의 학생이 있다. 이 학생들의 중간고사 점수는 다음과 같다.
#      [ 70, 60, 55, 75, 95, 90, 80, 80, 85, 100 ]
#  제어문(반복문)을 사용하여 A학급의 평균 점수를 구하라.

score = [ 70, 60, 55, 75, 95, 90, 80, 80, 85, 100 ]

score_sum = 0

for i in range(0,len(score)):
    score_sum = score_sum + score[i]
    i=i+1
    
score_avg = score_sum/len(score)

print(score_avg)

# 메모리 : 내부 입출력 장치 (Internal I/O) -> 전원과 동시에 소멸
# 하드 : 외부 입력 장치 (External I/O) -> 지속
#file (파일)