آموزش برنامه نویسی پایتون رایگان – به صورت ساده و گام به گام
پایتون (Python) یکی از رایج ترین زبان‌های برنامه نویسی است که امروزه استفاده می‌شود. پایتون زبان برنامه نویسی تفسیر شده، شیءگرا و سطح بالا است. از ویژگی‌های این زبان برنامه نویسی می‌توان به سینتکس ساده و یادگیری آسان آن اشاره کرد.
ساختار زبان و رویکرد شیءگرای آن به برنامه نویسان کمک می‌کند تا برای پروژه‌های کوچک و بزرگ به راحتی کد نویسی را انجام دهند. پایتون با کتابخانه استاندارد جامع آن، همواره به عنوان یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه نویسی رتبه‌بندی می‌شود.
اغلب، برنامه نویسان به دلیل امکانات پایتون، عاشق پایتون می‌شوند. در پایتون چرخه ویرایش- تست- اشکال‌زدایی فوق‌العاده سریع است. خطایابی برنامه‌های پایتون آسان است. هدف توسعه دهندگان پایتون این است که استفاده از آن سرگرم کننده باشد. این برنامه طوری طراحی شده است که به راحتی قابل خواندن باشد.
از این زبان برنامه نویسی همه منظوره می‌توانید برای موارد بسیاری استفاده کنید اما اجازه ندهید دامنه وسیع آن شما را بترساند. پایتون یک زبان برنامه نویسی آسان برای یادگیری و محبوب است که می‌تواند شانس استخدام و درآمد شما را در عرض چند ماه افزایش دهد.
این زبان قدرتمند در زمینه‌های مختلفی همچون ریاضیات، توسعه وب و بسیاری موارد دیگر کاربرد دارد. آموزش برنامه نویسی پایتون را می‌توانید از سطح پایه و مقدماتی تا سطح پیشرفته در فرادرس با تدریس اساتید حرفه‌ای و مجرب فرا بگیرید.
در فرادرس علاوه بر آموزش برنامه نویسی پایتون آموزش‌های دیگری که با استفاده از این زبان برنامه نویسی اجرا می‌شوند، همچون آموزش بازی سازی در پایتون با کتابخانه Pygame و آموزش Web Scraping برای استخراج داده‌های سایت با پایتون، نیز ارائه شده است.
چرا پایتون یاد بگیریم؟
زبان‌های برنامه نویسی زیادی در حال ساخت بوده‌اند. برخی از آنها منسوخ شده‌اند در حالی که برخی دیگر به طور مداوم امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند. جستجو برای یک زبان برنامه نویسی قابل دسترس و جهانی برای برنامه نویسان، باعث ظهور زبان برنامه نویسی پایتون در صنعت IT شده است.
از زمان شروع آن، جامعه برنامه نویسان پایتون رشد کرده است و در واقع به یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه نویسی تبدیل شده است. در حال حاضر، به ندرت زمینه‌ای وجود دارد که از زبان پایتون استفاده نشود. از این رو، قابل درک است که چرا برنامه نویسان جوان و با تجربه به یادگیری پایتون علاقه نشان می‌دهند.
نصب پایتون
اگر از سیستم عامل ویندوز 10 استفاده می‌کنید، پس لازم است به یاد داشته باشید که پایتون با نصب پیش فرض ارائه نمی‌شود. با اجرای دستور Python-version در خط فرمان می‌توانید بررسی کنید که آیا سیستم شما پایتون دارد یا خیر.
برای آموزش برنامه نویسی پایتون رایگان ابتدا باید پایتون را از وب سایت www.Python.org دانلود کنید. روی تب دانلود کلیک کنید و سپس پلتفرم مناسب برای سیستم خود را انتخاب نمایید.
برای مثال اگر گزینه Windows را انتخاب کنید، می‌توانید با توجه به سیستم خود نسخه 32 بیتی یا 64 بیتی را دانلود نمایید.
پس از اتمام دانلود، آن را اجرا کنید تا پایتون نصب شود. برای این منظور باید روی گزینه Run کلیک کنید تا مراحل نصب شما شروع شود.
پس از اتمام نصب، کادر زیر ظاهر می‌شود: راه‌اندازی با موفقیت انجام شد.
اکنون که نصب کامل شده است، باید بررسی کنید که همه چیز خوب کار می‌کند. به منوی استارت بروید و پایتون را جستجو کنید.
در ادامه به توضیح مواردی درباره آموزش برنامه نویسی پایتون رایگان می‌پردازیم.
متغیرهای پایتون
متغیر به معنای نگه داشتن یک مقدار یا استفاده از مکانی در حافظه برای ذخیره مقادیر است. در متغیر، شما می‌توانید هر نوع مقدار را با استفاده از انواع داده‌ها ذخیره کنید. در پایتون، متغیرها برای رزرو فضای حافظه نیازی به اعلان ندارند. “اعلان متغیر” یا “تغییر اولیه متغیر” به طور خودکار زمانی اتفاق می‌افتد که یک مقدار را به یک متغیر اختصاص دهیم.
نحوه اعلان و استفاده از یک متغیر
برای تعریف یک متغیر از “=” برای اختصاص مقدار به یک متغیر استفاده می‌کنیم.
مثال: متغیر زیر را اعلام کرده و آن را چاپ می‌کنیم:
Number = 25
Name = “Ali”
B = 3.5
print (Number)
print(Name)
print (B)
می‌توانید یک متغیر را در هر زمانی، حتی پس از اینکه یک بار آن را اعلام کردید، دوباره اعلام کنید.
در پایتون، می‌توانیم یک مقدار را به چندین متغیر به طور همزمان اختصاص دهیم.
مثال:
x = y = z = “SoftwareTestingHelp”
print (x)
print (y)
print (z)
همچنین می‌توانیم چندین مقدار را به چندین متغیر اختصاص دهیم.
انواع داده در پایتون
نوع داده ویژگی یک متغیر را توصیف می‌کند. پایتون دارای شش نوع داده استاندارد است:
- اعداد: در اعداد عمدتاً سه نوع متغیر وجود دارد: صحیح، اعشاری و مختلط
این سه نوع به عنوان یک کلاس در پایتون تعریف می‌شوند. برای اینکه متوجه شوید متغیر به کدام کلاس تعلق دارد می‌توانید از تابع type () استفاده کنید.
مثال:
|
a = 5 print(a, “is of type”, type(a)) |
Output: 5 is of type <class ‘int’>
- رشته: رشته یک دنباله مرتب شده از کاراکترها است. برای نمایش رشته‌ها می‌توانیم از علامت نقل قول تک (′′) یا دوتایی (“”) استفاده کنیم. رشته‌ها تغییرناپذیر هستند، به این معنی که وقتی یک رشته را اعلام می‌کنیم، نمی‌توانیم رشته از قبل اعلام شده را به‌روز رسانی کنیم.
مثال:
|
String1 = “Welcome” String2 =”To Python” print(String1+String2) |
Output: Welcome To Python
- لیست: یک لیست می‌تواند حاوی یک سری مقادیر باشد. متغیرهای لیست با استفاده از براکت [ ] اعلام می‌شوند. یک لیست قابل تغییر است.
مثال:
|
List = [2,4,5.5,”Hi”] print(“List[2] = “, List[2]) |
Output: List[2] = 5.5
- چندتایی (Tuple): داده چندتایی دنباله‌ای از اشیاء پایتون است که با کاما از هم جدا شده‌اند. داده‌های چندتایی تغییرناپذیر هستند، به این معنی که پس از ایجاد داده‌های چندتایی نمی‌توان آنها را تغییر داد. داده‌های چندتایی با استفاده از پرانتز () تعریف می‌شوند.
مثال:
|
Tuple = (50,15,25.6,”Python”) print(“Tuple[1] = “, Tuple[1]) |
Output: Tuple[1] = 15
- مجموعه: مجموعه اجتماعی از عناصر و آیتم‌های مختلف است که ترتیب خاصی ندارند و قابل تغییر هستند. این آیتم‌ها در مجموعه، داخل کروشه { } نوشته می‌شوند و با کاما از هم جدا می‌گردند.
مثال:
|
Set = {5,1,2.6,”python”} print(Set) |
Output: {‘python’, 1, 5, 2.6}
- دیکشنری: دیکشنری‌ها انعطاف‌پذیرترین نوع داده داخلی در پایتون هستند. آیتم‌های دیکشنری با استفاده از کلید (Key)، ذخیره و فراخوانی می‌شوند. دیکشنری‌ها برای ذخیره حجم عظیمی از داده‌ها استفاده می‌شوند. برای بازیابی مقدار، باید کلید آن را بدانیم. در پایتون، دیکشنری‌ها در داخل کروشه {} تعریف می‌شوند.
مثال:
|
Dict = {1:’Hi’,2:7.5, 3:’Class’} print(Dict) |
Output: {1: ‘Hi’, 2: 7.5, 3: ‘Class’}
عملگرهای پایتون
در ادامه آموزش برنامه نویسی پایتون رایگان با عملگرها آشنا می‌شوید. عملگرها برای انجام عملیات بر روی مقادیر و متغیرها استفاده می‌شوند. پایتون دارای 7 نوع عملگر است که در ادامه به بیان آنها می‌پردازیم.
عملگرهای محاسباتی:
زبان برنامه نویسی پایتون انواع مختلفی از عملگرهای حسابی را برای هر دو نوع عدد صحیح و اعشاری پشتیبانی می‌کند.
جمع (+)، تفریق (-)، ضرب (*)، تقسیم (/)، باقی مانده (%)، تقسیم صحیح (//)، توان (**)
عملگرهای مقایسه‌ای:
عملگرهای مقایسه‌ای برای مقایسه مقادیر استفاده می‌شوند و طبق شرط نوشته شده در برنامه، True یا False را برمی‌گرداند.
بزرگتر از (>)، کوچکتر از (<)، برابر با (==)، نامساوی (=!)، بزرگتر یا مساوی (=>)، کوچکتر یا مساوی (=<)
عملگرهای منطقی:
عملگرهای منطقی برای انجام عملیات and، or و not استفاده می‌شوند و مطابق شرط گذاشته شده در دستور کد، True یا False را برمی‌گرداند.
عملگرهای بیتی:
عملگرهای بیتی بر روی بیت‌ها عمل می‌کنند و عملیات را بیت به بیت انجام می‌دهند.
& (AND)، | (OR)، ~ (NOT)، ^ (XOR)، >> (Right Shift)، << (Left Shift)
عملگرهای انتسابی:
یک عملگر انتساب برای تخصیص یک مقدار به یک متغیر استفاده می‌شود.
عملگرهای شناسایی:
پایتون دو نوع عملگر شناسایی را ارائه می‌دهد، is و is not.
هر دو برای مقایسه استفاده می‌شوند، اگر دو مقدار در یک قسمت از حافظه قرار داشته باشند. دو متغیر که مساوی با هم قرار می‌گیرند به معنای یکسان بودن آنها نیست.
عملگرهای عضویت:
پایتون دو نوع عملگر عضویت را ارائه می‌دهد، in و not in.
هر دو برای آزمودن اینکه آیا یک مقدار یا متغیر در یک دنباله قرار دارد یا خیر، استفاده می‌شوند.
عبارات شرطی در پایتون
در زبان‌های برنامه نویسی، در پروژه‌های بزرگ بیشتر اوقات باید جریان اجرای برنامه خود را کنترل کنیم و می‌خواهیم مجموعه‌ای از دستورات را فقط در صورتی اجرا کنیم که شرط داده شده برآورده شود. در برخی موارد نیز مجموعه‌ای از دستورات را در صورتی که شرط داده شده برآورده نشود، اجرا می‌کنیم.
در آموزش برنامه نویسی پایتون رایگان عبارات مشروط به عنوان بیانیه‌های تصمیم‌گیری نیز شناخته می‌شوند. اگر شرط داده شده درست یا نادرست باشد، باید از این دستورات شرطی برای اجرای بلوک کد خاصی استفاده کنیم. در پایتون می‌توانید با استفاده از عبارات زیر کدهای دستوری تصمیم‌گیری را بنویسید:
- if statements
- if-else statements
- elif statements
- Nested if and if-else statements
- elif ladder
حلقه‌های پایتون چیست؟
در پایتون، دستورات به صورت متوالی اجرا می‌شوند، یعنی اگر کد ما از چند خط کد تشکیل شده باشد، اجرا از خط اول شروع می‌شود، سپس خط دوم و غیره. با این حال، مواردی وجود دارد که ممکن است بخواهیم یک بلوک کد چندین بار اجرا شود تا زمانی که یک شرط برآورده شود. به لطف عبارات حلقه، ما می‌توانیم این کار را انجام دهیم. در زیر فلوچارتی ارائه شده است که نحوه عملکرد یک دستور حلقه را نشان می‌دهد:
بر اساس نمودار بالا، یک برنامه پایتون از Start (دایره) شروع می‌شود و اجرا با عبارات شرطی (لوزی) ادامه می‌یابد، اگر شرط درست باشد برنامه، بلوک کد را اجرا می‌کند.
مجدداً اجرای دستور شرط ادامه می‌یابد و هر بار که شرط TRUE باشد همان فرآیند تکرار می‌شود. در صورتی که شرط FALSE باشد برنامه از حلقه خارج می‌شود یا اجرای بلوک کد متوقف می‌گردد و ادامه کدهای بعد از این بلوک در برنامه به صورت متوالی اجرا می‌شوند.
پایتون دو نوع حلقه دارد، for و while.
دستورات کنترلی در پایتون
دستورات کنترلی در آموزش برنامه نویسی پایتون رایگان برای کنترل ترتیب اجرای برنامه بر اساس مقادیر و منطق استفاده می‌شود. پایتون 3 نوع دستور کنترلی را در اختیار ما قرار می‌دهد:
- Continue: هنگامی که برنامه با عبارت continue روبرو می‌شود، از عباراتی که بعد از عبارت continue در داخل حلقه وجود دارد صرف نظر می‌کند و به تکرارهای بعدی ادامه می‌دهد.
- Break: دستور break برای خاتمه دادن به حلقه حاوی آن استفاده می‌شود. با این دستور کنترلی، برنامه از آن حلقه خارج می‌شود.
- Pass: دستور Pass در پایتون یک عملیات تهی است. به این معنی که وقتی این دستور اجرا می‌شود هیچ اتفاقی نمی‌افتد. نوشتن کد خالی در حلقه‌ها، تعاریف تابع، تعاریف کلاس، یا در دستورات if مجاز نیست. در این موارد در صورت استفاده از کد خالی با اجرای دستور Pass از ایجاد خطا جلوگیری می‌شود.
چرا در پایتون از توابع استفاده می‌شود؟
توابع در سایر زبان‌های برنامه نویسی نیز بسیار پرکاربرد هستند. توابع در پایتون از آنجایی حائز اهمیت هستند که در این زبان برنامه نویسی توابع داخلی (توابع از پیش تعریف شده در پایتون) داریم. با کمک توابع می‌توانیم برنامه خود را به بخش‌های کوچکتر تقسیم کنیم. بنابراین، وقتی برنامه بزرگ باشد و کدهای آن زیاد باشند، توابع به ما کمک می‌کنند تا بهتر بتوانیم آن را سازماندهی و مدیریت کنیم.
کلاس‌ها و اشیاء
پایتون یک زبان برنامه نویسی شیءگرا است که در آن برنامه نویسی بیشتر روی اشیاء تأکید می‌کند. تقریباً همه چیز در پایتون اشیاء هستند.
کلاس در پایتون مجموعه‌ای از اشیاء است. می‌توانیم یک کلاس را به عنوان یک طرح یا نمونه اولیه در نظر بگیریم. این کار شامل تمام جزئیات یک شیء است. در مثالی از دنیای واقعی، حیوانات یک کلاس است، زیرا ما انواع مختلفی از حیوانات را در جهان داریم و همه اینها متعلق به کلاسی به نام حیوانات هستند. در پایتون، یک کلاس با استفاده از کلمه کلیدی «class» تعریف می‌شود.
یک شیء معمولاً نمونه‌ای از یک کلاس است و برای دسترسی به همه چیز موجود در کلاس استفاده می‌شود.
سخن آخر
در این مطلب سعی کردیم توضیحاتی به منظور آشنایی شما با زبان برنامه نویسی پایتون بیان کنیم. این زبان برنامه نویسی پرکاربرد بسیار گسترده‌تر است و به آموزش بیشتری نیاز دارد تا دستورات مختلف آن را فرا بگیرید. برای آموزش برنامه‌نویسی پایتون به طور جامع و با جزئیات بیشتر می‌توانید از فرادرس کمک بگیرید.
فرادرس با داشتن اساتید مجرب و حرفه‌ای، آموزش برنامه‌نویسی پایتون و همچنین آموزش‌های مفید دیگری را در سطوح مختلف و به صورت کاربردی ارائه داده است.
