آموزش برنامه نویسی پایتون
آموزش برنامه نویسی پایتون
ما در این مطلب در تلاش هستیم تا به صورت کاربردی به آموزش برنامه نویسی پایتون بپردازیم. برای کسب اطلاعات کامل و کاربردی در زمینه مورد بحث، با ما تا انتها همراه باشید. امروزه زبان‌های برنامه نویسی به صورت چشم گیری رشد کرده اند؛ در پی همین امر افراد با علایق مختلف به سمت زبان برنامه نویسی مورد علاقه خود گرویده‌اند. اگر شما به دنبال آن هستید که به یادگیری زبانی بپردازید که بسیار قدرتمند و کاربردی باشد، پایتون می‌تواند گزینه بسیار مناسبی برای شما عزیزان باشد. این زبان، زبانی بسیار گسترده و وسیع میباشد. برای شروع کار باید به ساختار کلی و اولیه این زبان مسلط شوید؛ پس از مسلط شدن به ساختار کلی شما می‌توانید پای خود را فراتر گذاشته و به سمت حرفه‌ای شدن در این زبان بپردازید.
زمانی که شما به زبان برنامه نویسی پایتون به صورت تقریبا کامل مسلط شدید، شما می‌توانید به سراغ فریمورک مورد نظر خود رفته و در آن به یادگیری و فعالیت بپردازید. شما با یادگیری زبان پایتون می‌توانید در زمینه ساخت برنامه‌های ویندوزی، طراحی و ساخت وبسایت‌ها، پردازش تصویر، یادگیری ماشین و موارد دیگری ازین قبیل دست به فعالیت بزنید.
گام های اولیه یادگیری پایتون
همانطور که گفته شد، برای یادگیری زبان برنامه نویسی پایتون باید در ابتدا به یادگیری اولیه آن پرداخت. به طور کلی این امر را می‌توان به گام‌های مختلفی تقسیم کرد. در ابتدا باید به طور ابتدایی با خود زبان برنامه نویسی پایتون آشنایی پیدا کنید. سپس باید قادر شوید تا پایتون را بر روی دستگاه خود نصب و راه اندازی کنید؛ در گام بعدی باید به سراغ یادگیری نحوه ایجاد یک پروژه در پایتون بروید. در ادامه به صورت گام به گام با شما همراه خواهیم بود تا این مراحل را سپری کنید و به مرحله آموزش خود پایتون برسید.
آشنایی با پایتون
در این قسمت به صورت کلی به ارائه اطلاعاتی خواهیم پرداخت که شما از طریق آن با پایتون آشنا شوید. ممکن است شما نیز به این فکر افتاده بشید که پایتون زبانی ابتدایی میباشد و برای استفاده‌های پایه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ پایتون در اصل زبانی متن باز میباشد. شما با یادگیری آن می توانید مرحله به مرحله پیشرفت کرده و به مراحل و درجات مختلفی از برنامه‌نویسی در زمینه‌های مختلف برسید. پایتون شامل کتاب خانه‌ها و فریمورک‌های مختلفی میباشد که همین امر توصیف‌گر موارد ذکر شده قبلی میباشد.
نصب و راه اندازی پایتون
شما عزیزان اولین کاری که برای نصب پایتون بر روی سیستم خود نیاز است تا به انجام برسانید، دانلود پایتون با نسخه مورد نظر خود میباشد. یکی از مطمئن‌ترین روش‌ها برای این کار مراجعه به سایت اصلی پایتون و استفاده از امکانات این سایت میباشد. برای مشاهده صفحه دانلود پایتون در سایت اصلی آن تنها کافی است بر روی اینجا کلیک کنید. با مراجعه به صفحه مورد بحث شما علاوه بر آخرین ورژن مناسب برای ویندوز می‌توانید سایر ورژن‌ها موجود برای سایر سیستم عامل‌ها را نیز در قسمت پایین سایت مطابق تصویر مشاهده کنید.
پس از اتمام دانلود به راحتی می‌توانید ورژن مورد نظر پایتون را نصب کنید. پس از نصب برای استفاده از محیط برنامه نویسی پایتون تنها کافی است Idle پایتون را باز کنید.
ایجاد پروژه در پایتون
پس از اتمام نصب پایتون و باز کردن Idle با محیطی مشابه محیط نمایان در تصویر زیر مواجه خواهید شد.
همانطور که مشاهده می‌کنید، در خط اول ورژن پایتون نصب شده نمایش داده می‌شود. شما عزیزان در صورت علاقه‌مندی به نوشتن و اجرای دستورات مورد نظر به صورت آنی در همین محیط می‌توانید اقدام به نوشتن کد مورد نظر خود کنید. در بالای تصویر امکانات مختلف Idle پایتون را مشاهده می‌کنید. برای ایجاد یک پروژه جدید تنها کافی است بر روی گزینه File و سپس New File کلیک کنید تا فایلی برای ایجاد پروژه مورد نظر شما بوجود بیاید. همچنین می توانید از Ctrl+N نیز برای راحتی بیشتر استفاده کنید.
آموزش برنامه نویسی پایتون
در این قسمت از مطلب شما با ساختار برنامه‌نویسی در پایتون آشنا خواهید شد؛ به طوری که پس از اتمام مطالعه این مطلب شما عزیزان به صورت مقدماتی قادر خواهید بود تا در محیط Idle و یا سایر محیط‌ها به نوشتن برنامه‌های ساده با زبان پایتون بپردازید. در ابتدا به توضیح در باره انواع متغییر ها و نحوه تعریف آنها، عملگرها و عملوندها، نحوه چاپ پیام و مقادیر مختلف، انواع ساختارهای داده‌ای و ایجاد کلاس و توابع خواهیم پرداخت. در پایان و پس از اتمام مطلب شما به طور کامل با مباحث پایه ای زبان برنامه نویسی پایتون آشنا خواهید بود.
تعریف متغییر
در بیشتر زبان‌های برنامه‌نویسی به هنگام تعریف متغییر باید نوع آن شخص باشد، سپس مقدار دهی متناسب با نوع متغییر انجام گیرد. در پایتون شما تنها کاری که برای تعریف متغییر نیاز است انجام دهید،نوشتن نام متغییر مورد نظر میباشد؛ با این کار پس از مقداردهی به متغییر، بسته به مقدار ذخیره شده در متغییر نوع متغییر نیز مشخص می‌شود. باید توجه داشته باشید که نام متغییرها نباید با سمبل‌ها و اعداد آغاز شوند. در صورتی که علاقه‌مند هستید تعریف متغییر در پایتون را به صورت تصویری آموزش ببینید و از ویدیو موجود بهره‌مند شوید.
انواع مختلف متغییر در پایتون
در آموزش برنامه نویسی پایتون آشنا بودن با متغییرها می‌تواند به عنوان اولین گام آموزش به شمار برود. متغییرها یکی از کاربردی‌ترین و کار آمد‌ترین قسمت‌های هر زبان برنامه نویسی میباشند. متغییرها را می‌توان به مانند ظروفی در نظر گرفت که با استفاده از آنها می‌توان مقادیر مختلف را از ورودی دریافت کرده، مقادیر دلخواه را به آنها داده و یا مقادیری را در آنها ذخیره و نمایش داد. متغییرهای موجود در پایتون نیز تقریبا به مانند متغییرهای سایر زبان‌های برنامه‌نویسی میباشند. تفاوت عمده متغییرها در زبان پایتون با بیشتر زبان‌های برنامه نویسی نحوه تعریف آنها میباشد. از جمله انواع مختلفی که متغییرها می‌توانند به خود اختصاص دهند می‌توان به مواردی همچون متغییرهای مقدار ثابت، متغییرهای عددی، متغییرهای رشته‌ای، متغییرهای بولین(صحیح و غلط)، متغییرهای None و متغییرهای مجموعه‌ای اشاره کرد.
متغییرهای مقدار ثابت
این متغیر‌ها متغییر‌هایی میباشد که برای نگه داری یک مقدار ثابت و بدون تغییر ساخته می‌شوند. معمولا متغییرهای مقدار ثابت یا به طور کلی ثابت‌ها در ماژول‌ها با به کاربردن حروف بزرگ و جایگزینی خط تیره برای جداسازی حروف به جای فاصله تعریف می‌شوند. برای استفاده از متغییرهای با مقدار ثابت که در هر ماژول تعریف شده اند باید ابتدا ماژول مورد نظر Import شود.
متغییرهای عددی
همانطور که در بالا تر به آن اشاره شد متغییرهای پایتون نیز تقریبا مشابه متغییرهای سایر زبان‌های برنامه نویسی میباشند. متغییرهای عددی‌ای که در پایتون مورد استفاده قرار می‌گیرند در سه دسته اعداد صحیح (int)، اعداد اعشاری (float) و اعدا مختلط (complex) جای می‌گیرند. نوع هر یک از این متغییرها پس از اختصاص مقدار تعریف می‌شوند.
متغییرهای رشته‌ای
این نوع از متغییرها در پایتون مانند سایر زبان‌های برنامه نویسی انواع مقادیر را در خود می‌توانند ذخیره کنند؛ برای ذخیره مقادیر مختلف در متغییرها به صورت رشته تنها کافی است مقدار مورد نظر را در بین تک کوتیشن و یا سینگل کوتیشن قرار دهید.
متغییرهای مجموعه‌ای
این نوع از متغییرها را هم می‌توان به عنوان متغییر و هم به عنوان ساختارهای داده‌ای در نظر گرفت. از جمله برخی از این متغییرهای مجموعه‌ای می‌توان به لیست‌ها، تاپل‌ها، دیکشنری‌ها و اشاره کرد. تمامی موارد گفته شده مجموعه‌ای از اطلاعات را در خود ذخیره می‌کنند. نحوه دسترسی به اطلاعات در هر یک از این مجموعه‌ها و نحوه کار با هر یک از آنها متفاوت میباشد که در قسمت مربوط به ساختارهای داده‌ای به توضیح آنها خواهیم پرداخت.
عملگرها و عملوندها
عملگرها در پایتون به طور کلی به دسته‌هایی نظیر عملگرهای حسابی، منطقی، مقایسه‌ای، بیتی و تخصیص دسته بندی می‌شوند. عملگرهای حسابی برای انجام محاسبات ریاضی مورد استفاده قرار می‌گیرند. عملگرهای منطقی شامل and، or و not می‌شوند که بسته به نیاز از آنها استفاده می‌شود. عملگرهای مقایسه‌ای برای انجام مقایسه مورد استفاده می‌شوند. بسته به نوع شرط به کاربرده شده خروجی مقایسه به صورت صحیح و یا غلط خواهد بود.
از جمله عملگرهای مقایسه‌ای می‌توان به عملگرهای بزرگتر، کوچکتر، برابر، نابرابر، کوچک تر مساوی و یا بزرگتر مساوی اشاره کرد. عملگرهای بیتی بر روی متغییر‌هایی با ساختار بیتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله برخی از این عملگرها می‌توان به عملگرهای & یا and، عملگر | یا or، عملگر ~ یا not، عملگر ^ یا XOR، عملگر << یا شیفت به راست و عملگر >> یا شیفت به چپ اشاره کرد.
عملگرهای تخصیص شامل عملگرهایی میباشد که برای اختصاص دادن یک مقدار به متغییر مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دسته از عملگرهای دارای تعداد زیادی عملگر ترکیبی میباشد.
نحوه چاپ مقادیر و یا پیام و دریافت مقادیر از ورودی
این قسمت شامل دو دسته کلی دریافت مقادیر از ورودی و چاپ مقادیر میباشد. برای چاپ خروجی از دستور Print استفاده می‌شود. برای استفاده از این دستور در صورتی که مایل به چاپ پیام خاصی می‌باشید می‌توانید پیام مورد نظر را در داخل کوتیشن یا دبل کوتیشن بنویسید. برای چاپ مقادیری همچون اعداد و یا چاپ متغییر مقدار مورد نظر را تنها کافی است در داخل پرانتز جلوی دستور Print قرار دهید.
ممکن است برای شما پیش بیاید که نیاز داشته باشید مقدار و یا مقادیری را از ورودی دریافت کنید. در پایتون برای دریافت مقادیر مختلف از ورودی می‌توانید از دستور input استفاده کنید. این دستور دستوری میباشد که شما می‌توانید مقدار ورودی را پس از دریافت در متغییری ذخیره کرده و برای عملیات مورد نظر خود مورد استفاده قرار دهید. دستور input معمولا به صورت{ (”پیام مورد نظر”)input= متغییر مورد نظر} مورد استفاده قرار می‌گیرد. در قسمت پیام مورد نظر هر آنچه را که مایل هستید کاربر مشاهده کند بنویسید؛ به جای متغییر مورد نظر در کد نیز تنها کافی است نام متغییر مورد نظر خود را قرار دهید.
انواع ساختارهای داده‌ای
همانطور که در انتهای بخش انواع متغییرها گفته شد دسته از متغییرها که شامل متغییرهای مجموعه ای می‌شوند، جزو ساختارهای داده‌ای نیز میباشند. در برنامه نویسی پایتون، ساختارهای داده‌ای کاربرد بسیاری دارند. اولین ساختار داده‌ای که به معرفی آن خواهیم پرداخت لیست‌ها می باشند. لیست‌ها انواع مختلف داده‌ای را در خود می‌توانند جای دهند. برای ساخت یک لیست تنها کافی است نامی برای لیست خود انتخاب کنید و برای مقدار دهی لیست مورد نظر خود اعضای لیست را در درون براکت قرار دهید. ساختار داده‌ای بعدی، تاپل‌ها میباشند. تاپل‌ها تا حدود بسیاری شبیه به لیست‌ها میباشند؛ تفاوت تاپل‌ها و لیست‌ها در این میباشد که برای تعریف تاپل و مقدار دهی به آن باید مقادیر را در داخل پرانتز قرار داد و اعضای تاپل قابل تغییر و حذف تکی نیستند.
حال نوبت به معرفی دیکشنری‌ها می‌رسد؛ اعضای دیکشنری‌ها در درون آکولاد جای می‌گیرند. تفاوت دیکشنری‌ها در تعریف و مقدار دهی در این میباشد که هر عضو دیکشنری دارای یک کلید میباشد که از طریق این کلید‌ها شناسایی شده و در دسترس قرار می گیرند که به همین سبب باید کلید‌های اعضا از یکدیگر متمایز باشند. همانطور که در قسمت متغییرهای مجموعه‌ای به آن اشاره شد در آموزش برنامه نویسی پایتون آشنایی با این نوع از ساختار‌ها بسیار با اهمیت میباشد.
نحوه دسترسی به اعضا ساختارهای داده‌ای
در لیست‌ها و تاپل‌ها هر عضو دارای یک اندیس میباشد؛ هر اندیس نیز دارای یک شماره میباشد که شماره دهی به اندیس‌ها از صفر آغاز می‌شود. برای دسترسی به هر یک از اعضا در لیست و تاپل، از اندیس آنها استفاده می‌شود به گونه ای که شماره اندیس عضو مورد نظر را در درون براکت یا پرانتز جلوی اسم لیست یا تاپل قرار می‌دهیم. برای مشاهده آموزشی در ارتباط با تاپل ها:
دسترسی به اعضا در دیکشنری‌ها اندکی متفاوت تر میباشد؛ همانطور که گفته شد در دیکشنری‌ها به هنگام وارد کردن هر عضو باید کلیدی یکتا نیز برای عضو تعریف شود. از طریق همین کلید ها می‌توان به عضو مورد نظر دسترسی پیدا کرد.
ایجاد کلاس و تابع
کلاس‌ها جزو یکی از مهم ترین قسمت‌های هر زبانی میباشند زیرا از طریق کلاس‌ها می‌توان از برنامه نویسی شی گرا استفاده کرد. برای تعریف کلاس در پایتون باید در ابتدا از کلمه کلیدی class استفاده شود، سپس اسم تابع مورد نظر نوشته شده و در انتها از : استفاده می‌کنیم. بعد از این کار در داخل بدنه کلاس داده‌ها و کدهای مورد نظر و حتی توابع مدنظر (برای استفاده در برنامه نویسی شی‌گرا) نوشته می‌شوند.
برای ایجاد یک تابع باید در ابتدا از کلید واژه def استفاده کرد، سپس نام کلاس مورد نظر و پس از آن در داخل پرانتز مقادیر ورودی کلاس را می‌نویسیم. آشنایی به تعریف و استفاده از کلاس‌ها و توابع بسیار با اهمیت میباشد زیرا از جمله مواردی میباشند که در برنامه نویسی پیشرفته بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در این مطلب سعی شده بود تا به آموزش برنامه نویسی پایتون به صورت مقدماتی و بیسیک پرداخته شود. امیدواریم که توانسته باشیم تا مطلبی درخور و مناسب را برای شما کاربران عزیز آماده کرده باشیم.
