آموزش پایتون رایگان – معرفی انواع متغیر و اعمال منطقی و کار با توابع
پایتون یکی از محبوبترین زبانهای برنامهنویسی امروزی است. با توجه به میزان جستجو در مورد پایتون و آموزش پایتون رایگان در سالهای اخیر، میتوان گفت که اکنون پایتون محبوبترین زبان برنامهنویسی است و البته مثل هر زبان دیگری، مزایا و معایب خاصی دارد و برای هر پروژهای مناسب نیست. اما سادگی پایتون و ویژگیهای جالب آن موجب شده که برنامهنویسان و مهندسین به وفور از آن استفاده کنند.
موضوع این مقالهی آموزش پایتون رایگان، آشنایی با انواع متغیر و کارکردن با متغیرها در پایتون است که یکی از مقدمات برنامهنویسی به زبان پایتون محسوب میشود. موضوع دوم، آشنایی با برخی از توابع مهم و کاربردی پایتون است.
در این مقاله هدف ما آموزش پایتون رایگان و مختصر است و لذا فقط در مورد دو مورد از مبانی برنامهنویسی به زبان پایتون صحبت میکنیم و از پرداختن به توابع و الگوریتمهای پیچیده، خودداری میکنیم تا سادگی کار با متغیرها در این زبان برای علاقهمندان روشن شود. طبعاً پس از مطالعه کردن آموزش مقدماتی پایتون، میبایست در مورد آموزش نصب پایتون و همینطور معرفی فریمورکهای مفید برنامهنویسی به زبان پایتون و کار با ماژولها تحقیق و بررسی کنید. بهعنوانمثال فریمورک معروف Django برای طراحان وب بسیار مفید و کاربردی است. برای آشنایی با این فریمورک و یادگیری مبتدی تا پیشرفته آن، به فرادرس مراجعه فرمایید:
آموزش پایتون رایگان – چاپ متن در پایتون
چاپ کردن متن یکی از سادهترین و مهمترین کارهایی است که در برنامهنویسی به هر زبانی انجام میشود. در پایتون برای چاپ کردن از دستور print استفاده میشود. بهعنوانمثال برای چاپ کردن عبارت Hello World، میبایست دستور زیر را در پوستهی فرمان پایتون تایپ کنید و Enter را برای اجرا کردن دستور فشار دهید:
print(‘hello world’)
در پوستهی فرمان، عبارت موردنظر چاپ میشود ولیکن دقت کنید که در پایتون ۲، این دستور با خطای اجرا روبرو میشود.
کار با متغیرها در پایتون
اولین گام در آموزش پایتون رایگان، آشنایی با متغیرها و کاربردشان است. در برنامهنویسی تقریباً همیشه با متغیرها سر و کار داریم. محاسبات ریاضی و ترکیب کردن و جدا کردن متغیرها، از جمله امور متداول در برنامهنویسی است. گاهی متغیرها توسط برنامه چاپ میشوند و گاهی در طراحی رابط کاربری گرافیکی، متغیرها از کاربر دریافت شده و پس از انجام محاسبات متنوع، نتیجهای در رابط گرافیکی نرمافزار ظاهر میشود. البته برای طراحی محیط گرافیکی نرمافزارها، استفاده از کتابخانهها و فریمورکها توصیه میشود. میتوانید از PyQT استفاده کنید. برای آشنایی با PyQT و روش استفاده از آن، به فرادرس مراجعه فرمایید:
یک مزیت مهم پایتون نسبت به C و بسیاری از زبانها، دینامیک بودن آن است به این معنی که لازم نیست نوع متغیر را حین نوشتن برنامه مشخص کنیم. متغیری که فرضاً حاوی جمله یا رشته است، میتواند در ادامهی برنامه، یک عدد را در خود ذخیره کند! به همین سادگی.
تعریف کردن متغیر در پایتون بسیار ساده است. بهعنوانمثال دستور زیر:
Name=’Ali’
یک متغیر به اسم Name ایجاد میکند و Ali را در این متغیر ذخیره میکند.
قبل از پرداختن به انواع متغیر به ۳ نکته در مورد اسم متغیرها توجه کنید:
- دقت کنید که در پایتون و هر زبان دیگری، در انتخاب نام متغیر نمیتوان از نام دستورات خاص آن زبان استفاده کرد. به همین جهت در پایتون نمیتوانید نام متغیر را if و else و def و class و lambda و while و from و try و return و … بگذارید.
- در نامگذاری متغیرها استفاده از کاراکترهای خاص نظیر # و / و ! و % و $ و @ و ^ نیز مجاز نیست.
- در پایتون نام متغیرها Case Sensitive یا به عبارت دیگر حساس به بزرگی و کوچکی حروف است. لذا متغیری به اسم Age با age متفاوت است.
نوع بعدی متغیر، متغیر حاوی عدد صحیح یا در واقع عددی بدون بخش اعشاری است که Integer گفته میشود. برای تعریف متغیر اینتیجر، نباید عدد را مشابه مثال قبلی، داخل کوتیشن قرار دهید. به مثال زیر توجه کنید که متغیری به اسم Age حاوی عدد ۱۹ تعریف میشود:
Age=19
متغیر Float یا عدد اعشاری نیز درست مثل متغیر عدد صحیح تعریف میشوند و خوشبختانه پایتون محدودیتی برای تعداد ارقام متغیر ندارد و تا جایی که سیستم شما اجازه دهد، میتوان اعداد بسیار بزرگ در متغیرهای ذخیره کرد.
در پایتون میتوانید با دستور int یا float، به راحتی عدد صحیح و اعشاری را به هم تبدیل کنید. بهعنوانمثال دستور زیر محتویات متغیر a را به عدد صحیح تبدیل کرده و در متغیر x ذخیره میکند:
X=int(a)
و دستور زیر محتویات a را به عدد اعشاری تبدیل کرده و در y ذخیره میکند:
Y=float(a)
برای تبدیل کردن عدد به رشته نیز میتوانید از دستور str استفاده کنید که روش کار مشابه دو فرمان قبلی است.
برای تشخیص نوع محتویات یک متغیر، میتوانید از دستور type استفاده کنید. بهعنوانمثال اگر a حاوی متن باشد، نوع آن رشته خواهد بود و لذا با اجرا کردن فرمان زیر:
Type(a)
عبارت <class ‘str’> چاپ میشود.
X=int
برای چاپ کردن متغیرها در واسط خط فرمان، میتوانید از دستور print استفاده کنید. چاپ چند متغیر نیز امکانپذیر است. بهعنوانمثال فرمان زیر:
print(Name, Age)
موجب چاپ شدن عبارت Ali 19 در پوسته فرمان میشود. با همین روش میتوانید چندین متغیر را پشتسرهم چاپ کنید تا یک یا چند جملهٔ کامل چاپ شود.
قبلاً در مورد متغیر از نوع رشته یا استرینگ صحبت کردیم. نوع خاصی از این متغیر، Boolean است که مقدار آن دو حالت True و False به معنی صحیح و غلط و معمولاً در دستورات شرطی نظیر if کاربرد دارد.
اما دو نکتهی کاربردی:
- در اغلب زبانهای برنامهنویسی میبایست پس از دستور، سمیکالن یا ; تایپ کرد اما در پایتون در پایان آخرین دستور یک خط، سمی کالن ضروری نیست.
- در پایتون بهتر است هر دستور را در خط جدیدی تایپ کنید. در واقع یکی از الزامات برنامهنویسی به زبان پایتون، رعایت کردن نظم و آراستگی ظاهری دستورات است. در پایتون اگر اسپیس یا فاصله اضافی تایپ کنید، اجرا شدن کد با خطا روبرو میشود.
در پایان یادآوری میکنیم که پایتون یک زبان شیءگرای قدرتمند است. لذا گاهی به متغیرها، Object یا شیء گفته میشود که شاید برای برنامهنویسانی که با زبان C کار کردهاند، کمی عجیب باشد. برای یادگیری بهتر و سریعتر، استفاده از آموزشیهای ویدیویی و دورههای کامل پایتون توصیه میشود. یکی از منابع مفید در این حوزه، فرادرس است:
آموزش پایتون رایگان — مقایسه متغیرها با عملگرهای منطقی
موضوع مهم و کاربردی بعدی در آموزش پایتون رایگان، اعمال ریاضی و منطقی با استفاده از متغیرها است. در پایتون به جز جمع و تفریق و برخی از اعمال ریاضی تعریف شده، میتوانید متغیرها را از نظر مقدار با هم مقایسه کنید. قبل از کار با عملگرهای منطقی، آشنایی با فلوچارت برنامه و طراحی الگوریتم توصیه میشود.
به جز علامت بزرگتر و کوچکتر که در پایتون مشابه اغلب زبانها، < و > است، میتوانید مساوی بودن دو متغیر را با عملگر == بررسی کنید. بهعنوانمثال اگر a برابر با ۱۰ و b برابر با ۲۰ باشد، خروجی دستور زیر:
if a>b:
print(‘a bigger than b’)
تهی است و چیزی چاپ نمیشود. اما اگر علامت مقایسه را برعکس، کنید، خروجی a biiger than b در پوسته خط فرمان چاپ میشود.
دقت کنید که اگر a=b را برای مقایسه کردن استفاده کنید، نتیجه این است که مقدار متغیر a برابر با b میشود و در واقع عمل مقایسه انجام نمیشود بلکه مقداردهی به a صورت میگیرد! بنابراین a==b مفهوم کاملاً متفاوتی دارد.
عملگر منطقی and به معنی و در صورت صحیح بودن همهٔ شرایط، مقدار True یا صحیح را برمیگرداند. عملگر or به معنی یا نیز در صورت صحیح بودن یکی از چند شرط، True را برمیگرداند.
در پایتون تمام اعداد صحیح، True محسوب میشوند به جز صفر که False محسوب میشود؛ بنابراین نتیجهٔ فرمان منطقی زیر:
۳ and 1
صحیح است چرا که هیچکدام از اعداد صفر نیست.
میتوانید متغیرها را نیز به کمک عملگرهای منطقی بررسی کنید. بهعنوانمثال اگر یکی از متغیرهای A و B، غلط و دیگری صحیح باشد، نتیجهٔ فرمان زیر:
if a and b:
print(‘OK’)
چاپ نشدن عبارت OK است.
اما اگر در مثال قبلی بهجای and از OR استفاده کنید، عبارت OK در خط فرمان چاپ میشود. عملگر not نیز خلاف نتیجهٔ شرط را برمیگرداند.
دقت کنید که در ساختارهای پایتون ممکن است عبارتهای منطقی تودرتو و پیچیده به کار برده شود. اگر عبارتهای ساده را با تمرین و بررسی دقیق، بهخوبی متوجه نشوید، در نوشتن برنامههای پیچیده با مشکل مواجه خواهید شد.
برای یادگیری سریع و آسان پایتون، میتوانید از دورههای مقدماتی استفاده کنید. فرادرس مرجع خوبی برای این مهم است:
آشنایی با توابع پایتون در آموزش پایتون رایگان
برای کار با متغیرها در برنامههای پایتون، میتوانید از توابع مهم و کاربردی استفاده کنید و همینطور توابع جدیدی که نیاز دارید را تعریف کنید. تعریف کردن توابع در ماژولهای مجزا، برنامه را سادهتر و منظمتر میکند.
بهطورکلی توابع از نظر خروجی، دودستهاند:
- توابع دارای خروجی که در حقیقت عبارت یا عددی را return کرده یا برمیگردانند.
- توابع بدون خروجی که کار خاصی انجام میدهند اما در نهایت خروجی ندارند.
بهعنوانمثال دستور type که قبلاً معرفی کردیم، یک تابع دارای خروجی است و خروجی آن، نوع متغیر است.
توابع از نظر آرگومان یا ورودی نیز به دودسته تقسیم میشوند:
- توابع دارای یک یا چند آرگومان یا ورودی که ورودیها داخل پرانتز وارد میشود.
- توابع بدون ورودی که صرفاً محاسباتی را انجام میدهند و نیازی به ورودی ندارند.
بهعنوانمثال دستور type در حقیقت یک تابع است که ورودی آن اسم یک متغیر است و خروجی آن، همانطور که اشاره کردیم، نوع متغیر است.
تعریف تابع جدید در پایتون
در برنامههای ساده و کوتاه، نیازی به تعریف کردن تابع نیست و برنامهنویس دستورات را پشتسرهم و سریع مینویسد اما در برنامههای پیچیدهتر که لازم است برخی محاسبات، در بخشهای مختلف برنامه تکرار شود، بهتر است این محاسبات بهصورت یک تابع تعریف شود. در این صورت تعداد خطوط برنامه کاهش پیدا میکند و نوشتن برنامه و درک آن، سادهتر میشود. علاوه بر این رفع مشکلات یا دیباگ کردن نیز ساده میشود.
اما در پایتون چطور یک تابع ساده تعریف کنیم؟
فرض کنید که میخواهیم یک تابع بدون آرگومان تعریف کنیم که وظیفهٔ آن، چاپ کردن عبارت Hello World است. با دو خط کد زیر، تابع تعریف میشود:
def Hello():
print(‘Hello World’)
دقت کنید که در تعریف تابع، در آغاز و پایان، برخلاف بسیاری از زبانهای برنامهنویسی دیگر، نیازی به استفاده از گیومه و آکولاد و غیره نیست! در واقع پایتون همیشه سادهتر و خواناتر از اغلب زبانهای برنامهنویسی است.
در خلال دستورات برنامه، هر زمان که بخواهید عبارت سلام دنیا چاپ شود، کافی است نام تابع Hello و پرانتز باز و بسته را تایپ کنید.
Hello()
اما مثال بعدی تعریف کردن یک تابع دارای ورودی یا آرگومان است. تابع زیر ۲ آرگومان نام و سن را دریافت میکند و کار آن چاپ کردن نام و سن است:
def nameage(name,age):
print(‘Name: ‘, name, ‘& Age: ‘, age)
اما روش کار با این تابع ساده: میتوانیم در خطوط برنامه، دستور زیر را وارد کنیم:
nameage(Age,Name)
دقت کنید که Age و Name متغیرهایی است که از قبل در برنامه تعریف شده است. فرضاً اگر مقدار متغیر Name و Age به ترتیب Ali و ۱۹ باشد، خروجی دستور فوق به این صورت است:
Name: Ali & Age: 19
برای بازگرداندن حاصل محاسبات در یک تابع، از دستور return استفاده میشود. بهعنوانمثال:
def loop(Number):
return Number
این تابع عددی که بهعنوان آرگومان دریافت کرده را بدون هیچ تغییری، مجدداً برمیگرداند که البته تابع غیرکاربردی است و صرفاً بهعنوانمثال آن را مطرح کردیم.
اما یک نکته مهم: اگر تابعی را با آرگومانهای بیشتری نسبت به آنچه تعریف شده، فراخوانی کنید، خطا دریافت خواهید کرد. به همین ترتیب تعداد آرگومانها نباید کمتر از مقدار که در تعریف تابع لحاظ شده، باشد. در این حالت هم ارور ظاهر میشود.
کامنت یا توضیح نوشتن در کدهای پایتون
در برنامهنویسی معمولاً برای توضیح دادن برخی خطوط برنامه به دیگران و همینطور برای یادآوری خود برنامهنویس، توضیح یا کامنت نوشته میشود. کامنتها مثل بخشهای معمولی برنامه، اجرا نمیشوند.
در آموزش پایتون رایگان به نحوهٔ کامنت نوشتن نیز اشاره میکنیم. برای نوشتن کامنت کافی است قبل از جملات، از کاراکتر # استفاده کنید. به مثال زیر توجه کنید:
print(Name) #this is a simple comment
جملهٔ این یک کامنت ساده است یا this is a simple comment اجرا نمیشود و صرفاً توضیح و یادآوری است. برای نوشتن چند خط کامنت و توضیح نیز میبایست در ابتدای همهٔ خطوط از کاراکتر # استفاده کنید. برای اطلاعات بیشتر و یادگیری کامل پایتون، میتوانید از دورههای آموزشی فرادرس استفاده کنید:
