آموزش پایتون رایگان ، معرفی انواع متغیر و اعمال منطقی و کار با توابع - دور زمین

موضوع این مقاله آموزش پایتون رایگان، آشنایی با انواع متغیر و کارکردن با متغیرها در پایتون است که یکی از مقدمات برنامه نویسی به زبان پایتون محسوب می گردد. موضوع دوم، آشنایی با بعضی از توابع مهم و کاربردی پایتون است.

در این مقاله هدف ما آموزش پایتون رایگان و مختصر است و لذا فقط در خصوص دو مورد از مبانی برنامه نویسی به زبان پایتون صحبت می کنیم و از پرداختن به توابع و الگوریتم های پیچیده، خودداری می کنیم تا سادگی کار با متغیرها در این زبان برای علاقه مندان روشن گردد. طبعاً پس از مطالعه کردن آموزش مقدماتی پایتون، می بایست در خصوص آموزش نصب پایتون و همین طور معرفی فریم ورک های مفید برنامه نویسی به زبان پایتون و کار با ماژول ها تحقیق و آنالیز کنید. به عنوان مثال فریم ورک 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 جنگو Django - فریمورک تحت وب با پایتون Python - کلیک کنید

آموزش پایتون رایگان - چاپ متن در پایتون

چاپ کردن متن یکی از ساده ترین و مهم ترین کارهایی است که در برنامه نویسی به هر زبانی انجام می گردد. در پایتون برای چاپ کردن از دستور print استفاده می گردد. به عنوان مثال برای چاپ کردن عبارت Hello World، می بایست دستور زیر را در پوسته فرمان پایتون تایپ کنید و Enter را برای اجرا کردن دستور فشار دهید:

print(‘hello world)

در پوسته فرمان، عبارت موردنظر چاپ می گردد ولیکن دقت کنید که در پایتون 2، این دستور با خطای اجرا روبرو می گردد.

کار با متغیرها در پایتون

اولین گام در آموزش پایتون رایگان، آشنایی با متغیرها و کاربردشان است. در برنامه نویسی تقریباً همواره با متغیرها سر و کار داریم. محاسبات ریاضی و ترکیب کردن و جدا کردن متغیرها، از جمله امور متداول در برنامه نویسی است. گاهی متغیرها به وسیله برنامه چاپ می شوند و گاهی در طراحی رابط کاربری گرافیکی، متغیرها از کاربر دریافت شده و پس از انجام محاسبات متنوع، نتیجه ای در رابط گرافیکی نرم افزار ظاهر می گردد. البته برای طراحی محیط گرافیکی نرم افزارها، استفاده از کتابخانه ها و فریم ورک ها توصیه می گردد. می توانید از PyQT بهره ببرید. برای آشنایی با PyQT و روش استفاده از آن، به فرادرس مراجعه فرمایید:

• آموزش رابط گرافیکی PyQt در پایتون - کلیک کنید

یک مزیت مهم پایتون نسبت به C و بسیاری از زبان ها، 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، می تواند در ادامه برنامه، یک عدد را در خود ذخیره کند! به همین سادگی.

تعریف کردن متغیر در پایتون بسیار ساده است. به عنوان مثال دستور زیر:

Name=Ali

یک متغیر به نام Name ایجاد می نماید و Ali را در این متغیر ذخیره می نماید.

قبل از پرداختن به انواع متغیر به 3 نکته در خصوص نام متغیرها توجه کنید:

• دقت کنید که در پایتون و هر زبان دیگری، در انتخاب نام متغیر نمی توان از نام دستورات خاص آن زبان استفاده کرد. به همین جهت در پایتون نمی توانید نام متغیر را if و else و def و class و lambda و while و from و try و return و … بگذارید.
• در نام گذاری 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 نام Age با age فرق دارد.

نوع بعدی متغیر، متغیر حاوی عدد صحیح یا در واقع عددی بدون بخش اعشاری است که Integer گفته می گردد. برای تعریف متغیر اینتیجر، نباید عدد را مشابه مثال قبلی، داخل کوتیشن قرار دهید. به مثال زیر توجه کنید که متغیری به نام Age حاوی عدد 19 تعریف می گردد:

Age=19

متغیر Float یا عدد اعشاری نیز درست مثل متغیر عدد صحیح تعریف می شوند و خوشبختانه پایتون محدودیتی برای تعداد ارقام متغیر ندارد و تا جایی که سیستم شما اجازه دهد، می توان اعداد بسیار بزرگ در متغیرهای ذخیره کرد.

در پایتون می توانید با دستور int یا float، به راحتی عدد صحیح و اعشاری را به هم تبدیل کنید. به عنوان مثال دستور زیر محتویات متغیر a را به عدد صحیح تبدیل نموده و در متغیر x ذخیره می نماید:

X=int(a)

و دستور زیر محتویات a را به عدد اعشاری تبدیل نموده و در y ذخیره می نماید:

Y=float(a)

برای تبدیل کردن عدد به رشته نیز می توانید از دستور str بهره ببرید که روش کار مشابه دو فرمان قبلی است.

برای تشخیص نوع محتویات یک متغیر، می توانید از دستور type بهره ببرید. به عنوان مثال اگر a حاوی متن باشد، نوع آن رشته خواهد بود و لذا با اجرا کردن فرمان زیر:

Type(a)

عبارت چاپ می گردد.

X=int

برای چاپ کردن متغیرها در واسط خط فرمان، می توانید از دستور print بهره ببرید. چاپ چند متغیر نیز امکان پذیر است. به عنوان مثال فرمان زیر:

print(Name, Age)

موجب چاپ شدن عبارت Ali 19 در پوسته فرمان می گردد. با همین روش می توانید چندین متغیر را پشت سرهم چاپ کنید تا یک یا چند جملهٔ کامل چاپ گردد.

قبلاً در خصوص متغیر از نوع رشته یا استرینگ صحبت کردیم. نوع خاصی از این متغیر، Boolean است که اندازه آن دو حالت True و False به معنی صحیح و غلط و معمولاً در دستورات شرطی نظیر if کاربرد دارد.

اما دو نکته کاربردی:

• در اغلب زبان های برنامه نویسی می بایست پس از دستور، سمی کالن یا ; تایپ کرد اما در پایتون در انتها آخرین دستور یک خط، سمی کالن ضروری نیست.
• در پایتون بهتر است هر دستور را در خط تازهی تایپ کنید. در واقع یکی از الزامات برنامه نویسی 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 می گردد.

در انتها یادآوری می کنیم که پایتون یک زبان شیء گرای قدرتمند است. لذا گاهی به متغیرها، Object یا شیء گفته می گردد که شاید برای برنامه نویسانی که با زبان C کار نموده اند، کمی عجیب باشد. برای یادگیری بهتر و سریع تر، استفاده از آموزشی های ویدیویی و دوره های کامل پایتون توصیه می گردد. یکی از منابع مفید در این حوزه، فرادرس است:

• آموزش برنامه نویسی شی گرا در پایتون Python - کلیک کنید

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 بعضی از اعمال ریاضی تعریف شده، می توانید متغیرها را از نظر اندازه با هم مقایسه کنید. قبل از کار با عملگرهای منطقی، آشنایی با فلوچارت برنامه و طراحی الگوریتم توصیه می گردد.

به جز علامت بزرگ تر و کوچک تر که در پایتون مشابه اغلب زبان ها، است، می توانید مساوی بودن دو متغیر را با عملگر == آنالیز کنید. به عنوان مثال اگر a برابر با 10 و b برابر با 20 باشد، خروجی دستور زیر:

if a>b:

print(‘a bigger than b)

تهی است و چیزی چاپ نمی گردد. اما اگر علامت مقایسه را برعکس، کنید، خروجی a biiger than b در پوسته خط فرمان چاپ می گردد.

دقت کنید که اگر a=b را برای مقایسه کردن بهره ببرید، نتیجه این است که اندازه متغیر a برابر با b می گردد و در واقع عمل مقایسه انجام نمی گردد بلکه اندازهدهی به a صورت می گیرد! بنابراین a==b مفهوم کاملاً متفاوتی دارد.

عملگر منطقی and به معنی و در صورت صحیح بودن همهٔ شرایط، اندازه True یا صحیح را برمی گرداند. عملگر or به معنی یا نیز در صورت صحیح بودن یکی از چند شرط، True را برمی گرداند.

در پایتون تمام اعداد صحیح، True محسوب می شوند به جز صفر که False محسوب می گردد؛ بنابراین نتیجهٔ فرمان منطقی زیر:

3 and 1

صحیح است چرا که هیچ کدام از اعداد صفر نیست.

می توانید متغیرها را نیز به یاری عملگرهای منطقی آنالیز کنید. به عنوان مثال 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 به جای and از OR بهره ببرید، عبارت OK در خط فرمان چاپ می گردد. عملگر not نیز خلاف نتیجهٔ شرط را برمی گرداند.

دقت کنید که در ساختارهای پایتون ممکن است عبارت های منطقی تودرتو و پیچیده به کار برده گردد. اگر عبارت های ساده را با تمرین و آنالیز دقیق، به خوبی متوجه نشوید، در نوشتن برنامه های پیچیده با مشکل روبرو خواهید شد.

برای یادگیری سریع و آسان پایتون، می توانید از دوره های مقدماتی بهره ببرید. فرادرس مرجع خوبی برای این مهم است:

• آموزش پایتون Python ویژه نوجوانان - کلیک کنید

آشنایی با توابع پایتون در آموزش پایتون رایگان

برای کار با متغیرها در برنامه های پایتون، می توانید از توابع مهم و کاربردی بهره ببرید و همین طور توابع تازهی که احتیاج دارید را تعریف کنید. تعریف کردن توابع در ماژول های مجزا، برنامه را ساده تر و منظم تر می نماید.

به طورکلی توابع از نظر خروجی، دودسته اند:

• توابع دارای خروجی که در حقیقت عبارت یا عددی را return نموده یا برمی گردانند.
• توابع بدون خروجی که کار خاصی انجام می دهند اما در نهایت خروجی ندارند.

به عنوان مثال 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 می شوند:

• توابع دارای یک یا چند آرگومان یا ورودی که ورودی ها داخل پرانتز وارد می گردد.
• توابع بدون ورودی که صرفاً محاسباتی را انجام می دهند و احتیاجی به ورودی ندارند.

به عنوان مثال دستور type در حقیقت یک تابع است که ورودی آن نام یک متغیر است و خروجی آن، همان طور که اشاره کردیم، نوع متغیر است.

تعریف تابع تازه در پایتون

در برنامه های ساده و کوتاه، احتیاجی به تعریف کردن تابع نیست و برنامه نویس دستورات را پشت سرهم و سریع می نویسد اما در برنامه های پیچیده تر که ضروری است بعضی محاسبات، در بخش های مختلف برنامه تکرار گردد، بهتر است این محاسبات به صورت یک تابع تعریف گردد. در این صورت تعداد خطوط برنامه کاهش پیدا می نماید و نوشتن برنامه و درک آن، ساده تر می گردد. علاوه بر این برطرف مسائل یا دیباگ کردن نیز ساده می گردد.

اما در پایتون چطور یک تابع ساده تعریف کنیم؟

فرض کنید که می خواهیم یک تابع بدون آرگومان تعریف کنیم که وظیفهٔ آن، چاپ کردن عبارت Hello World است. با دو خط کد زیر، تابع تعریف می گردد:

def Hello():

print(‘Hello World)

دقت کنید که در تعریف تابع، در شروع و انتها، برخلاف بسیاری از زبان های برنامه نویسی دیگر، احتیاجی به استفاده از گیومه و آکولاد و غیره نیست! در واقع پایتون همواره ساده تر و خواناتر از اغلب زبان های برنامه نویسی است.

در خلال دستورات برنامه، هر زمان که بخواهید عبارت سلام جهان چاپ گردد، 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 2 آرگومان نام و سن را دریافت می نماید 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: می توانیم 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 اندازه متغیر Name و Age به ترتیب Ali و 19 باشد، خروجی دستور فوق به این صورت است:

Name: Ali & Age: 19

برای بازگرداندن حاصل محاسبات در یک تابع، از دستور return استفاده می گردد. به عنوان مثال:

def loop(Number):

return Number

این تابع عددی که به عنوان آرگومان دریافت نموده را بدون هیچ تغییری، مجدداً برمی گرداند که البته تابع غیرکاربردی است و صرفاً به عنوان مثال آن را مطرح کردیم.

اما یک نکته مهم: اگر تابعی را با آرگومان های بیشتری نسبت به آنچه تعریف شده، فراخوانی کنید، خطا دریافت خواهید کرد. به همین ترتیب تعداد آرگومان ها نباید کمتر از اندازه که در تعریف تابع لحاظ شده، باشد. در این حالت هم ارور ظاهر می گردد.

کامنت یا شرح نوشتن در کدهای پایتون

در برنامه نویسی معمولاً برای شرح دادن بعضی خطوط برنامه به دیگران و همین طور برای یادآوری خود برنامه نویس، شرح یا کامنت نوشته می گردد. کامنت ها مثل بخش های معمولی برنامه، اجرا نمی شوند.

در آموزش پایتون رایگان به نحوهٔ کامنت نوشتن نیز اشاره می کنیم. برای نوشتن کامنت کافی است قبل از جملات، از کاراکتر # بهره ببرید. 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 نمی گردد و صرفاً شرح و یادآوری است. برای نوشتن چند خط کامنت و شرح نیز می بایست در ابتدای همهٔ خطوط از کاراکتر # بهره ببرید. برای اطلاعات بیشتر و یادگیری کامل پایتون، می توانید از دوره های آموزشی فرادرس بهره ببرید:

• آموزش برنامه نویسی پایتون Python - مقدماتی - کلیک کنید