آموزش پایتون - فصل اول (مقدمات)

سلام دوستان . از امروز میخوایم که زبان برنامه نویسی پایتون رو در کنار هم و قدم به قدم یاد بگیریم . پس با من همراه باشید !

خب بهتره از اینجا شروع بکنیم که اصلا یک برنامه چه چیزی هست؟

برنامه چیست؟

برنامه ، دنباله ای از دستور العمل هاست که نحوه انجام محاسبات رو مشخص میکنه . این محاسبات میتونن در مورد مباحث ریاضی مثل حل یک دستگاه معادلات یا پیدا کردن ریشه های یک چند جمله ای باشن ، میتونن محاسبات نمادین باشن مثل جستجو و جایگزین کردن یک متن ، داخل یک فایل متنی و همچنین میتونن محاسبات گرافیکی باشن مثل پردازش تصویر یا پخش یک فایل ویدئویی .

جزئیات در زبان های برنامه نویسی مختلف ، متفاوت هست ولی تعدادی دستور العمل اساسی وجود داره که بین تمامی زبان ها مشترک هستن :

ورودی : گرفتن داده های مورد نیاز از طریق کیبورد ، فایل ، شبکه و سایر دستگاه ها

خروجی : نمایش داده ها در صفحه نمایش، ذخیره داده ها داخل یک فایل ، فرستادن داده ها روی شبکه و ...

ریاضیات : انجام عملیات پایه ای ریاضی مانند حاصل جمع ، حاصل ضرب و غیره

عملیات شرطی : بررسی شرایط موجود داخل برنامه و اجرای کدِ مناسب

تکرار : انجام چند بارِ برخی از دستورات

اجرای پایتون

خب ، اگر زبان برنامه نویسی پایتون روی سیستمتون نصب نیست ، میتونید از سایتش اون رو دانلود و نصب کنید . پایتون دوتا نسخه مختلف(ورژن ۲ و ورژن ۳) داره که خیلی شبیه بهم هستن و تفاوت های کمی باهم دارن ؛ اگر یکی از ورژن هاش رو یاد بگیرید ، به راحتی میتونید به اون یکی ورژن سوئیچ کنید.من در این سری آموزش از ورژن ۳ استفاده میکنم و یک کمی هم از ورژن ۲ براتون میگم .

مفسر زبان پایتون برنامه ای هست که کد های شما رو میخونه و اجرا میکنه . بسته به سیستم عاملی که استفاده میکنید ، بعد از کلیک روی آیکون پایتون و یا نوشتن python داخل خط فرمان ، با این خروجی مواجه میشید :

Python 3.7.3 (default, Mar 26 2019, 21:43:19)

[GCC 8.2.1 20181127] on linux

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>>

سه خط اول شامل اطلاعاتی در مورد مفسر پایتون و سیستم عاملی هست که داره روی اون کار میکنه . پس ممکنه داخل سیستم شما این سه خط کمی متفاوت نشون داده بشه .

نکته : باید چک کنید که ورژن پایتون با عدد ۳ شروع بشه وگرنه شما دارید از پایتون ورژن ۲ استفاده میکنید.

خط آخر نشون میده مفسر پایتون آماده هست که شما کد خودتون رو وارد کنید . اگر یک خط کد بنویسید و کلید enter رو فشار بدید ، مفسر نتیجه رو بهتون نشون خواهد داد.

code sample:

>>> 1 + 1

2

>>>

خب ، حالا شما آماده اید که شروع کنیم .

اولین برنامه :

بطور سنتی ، اولین برنامه ای که در یک زبان برنامه نویسی جدید نوشته میشه ، برنامه ی سلام دنیا ! هست . چون همه ی کاری که انجام میده نشون دادن عبارت « سلام دنیا ! » هست . این برنامه داخل پایتون به این شکل هست :

code sample :

>>> print(&quotHello, World !&quot)

این یک مثال برای دستور print هست که در واقع چیزی رو روی کاغذ پرینت نمیکنه ،فقط نتیجه رو روی صفحه نمایش به ما نشون میده . در این مثال ، خروجی به این صورت خواهد بود :

Hello, World!

نکته اول : علامت های نقل قولی که در ابتدا و انتهای عبارت Hello, World قرار داده شده ، در خروجی نمایش داده نمیشه .

نکته دوم : علامت های پرانتز باز و بسته نشون دهنده ی این هستند که دستور print یک تابع هست . در مورد توابع در فصل های بعدی بطور مفصل صحبت خواهیم کرد.

نکته سوم : در پایتون ورژن ۲ ، دستور print کمی متفاوت هست . چون تابع نیست ، پس دارای پرانتز باز و بسته هم نیست :

code sample :

>>> print "Hello, World !"

عملگرهای ریاضی :

بعد از نوشتن برنامه ی سلام دنیا! قدم بعدی کار کردن با عملگرهای ریاضی در پایتون هست .

در پایتون ، عملگرهای + ، - و * نشون دهنده ی حاصل جمع ، تفریق و ضرب هستند :

code sample :

>>> 40 + 2

42

>>> 43 - 1

42

>>> 3 * 5

15

عملگر / نشون دهنده ی حاصل تقسیم هست :

code sample :

>>> 30 / 2

15.0

شاید براتون عجیب باشه که چرا بجای عدد 15 ، نتیجه محاسبه عدد 15.0 شد . دلیل این رو بعدا بهتون میگم . نگران نباشید :)

در نهایت میرسیم به عملگر ** که نشون دهنده ی توان هست . یعنی یک عددی رو به توان عدد دیگه ای میرسونه :

code sample :

>>> 6 ** 2

36

نکته : در بعضی از زبان ها ، علامت ^ به معنای توان هست ولی در پایتون این علامت به معنای یک عملگر بیتی به نام XOR هست . اگر میخواید که بیشتر در مورد عملگرهای بیتی در پایتون بدونید ، پیشنهاد میکنم یه سری به این سایت بزنید .

مقادیر و نوع ها :

مقادیر جزء ابتدایی ترین چیزهایی هستن که برنامه ی ما باهاش کار میکنه ، مثل کاراکتر ها و اعداد . بعضی از مقادیر رو قبلا دیدیم ، مانند : 2 ، 42.0 و "Hello, World" . این مقادیر دارای انوع متفاوتی هستن . 2 از نوع اعداد صحیح ، 42.0 از نوع اعداد اعشاری و "Hello, World" از نوع رشته است.

اگر شما نمیدونید مقداری که دارید از چه نوعی هست ، مفسر پایتون میتونه نوع اون رو بهتون بگه :

code sample:

>>> type(2)

<class 'int'>

>>> type(42.0)

<class 'float'>

>>> type("Hello, World !")

<class 'str'>

نکته : در نتایج بالا ، کلمه ی class به معنای دسته هست . در مورد class ها در فصل های بعدی صحبت میکنیم .

سوال : نظرتون در مورد مقادیر '2' و '42.0' چیه ؟!

بنظر میاد که از نوع اعداد صحیح و اعشاری باشند . ولی اگر کمی دقت کنید متوجه میشید که این مقادیر داخل علامت های نقل قول قرار گرفته اند ، دقیقا مثل رشته ها .

حالا بینیم نظر مفسر پایتون در این مورد چیه :

code sample :

>>> type('2')

<class 'str'>

>>> type('42.0')

<class 'str'>

همینطور که میبینید مفسر پایتون نظرش اینه که هردو از نوع رشته هستن و نتیجه کاملا درسته.

خطایابی (Debugging) :

برنامه نویس ها ممکنه به دلایل مختلف اشتباه بکنن . به خطاهای برنامه نویسی ، باگ و به روند ردیابی و اصلاح اون خطاها ، دیباگینگ گفته میشه .

تمرین ها :

1. اگه در دستور print ، یکی از پرانتز ها (یا هر دو رو) قرار ندیم چه اتفاقی میوفته ؟
2. فرض کنید که میخواید یک رشته ای رو چاپ کنید ، اگر یکی از علامت های نقل قول(یا هر دو رو) قرار ندیم چه اتفاقی میوفته؟
3. شما میتونید برای نشون دادن اعداد منفی از علامت - قبل از اون عدد استفاده کنید . اگر قبل از عدد مورد نظر از علامت + استفاده بکنیم چه اتفاقی میوفته ؟
4. حاصل عبارتِ 2 ++ 2 چیه؟
5. در علامت گذاری ریاضی ، اگر قبل از عدد ، صفر قرار داده بشه (یعنی عدد مورد نظر با صفر شروع بشه) اشکالی نداره . این قضیه رو توی زبان پایتون بررسی کنید .
6. اگر دو تا مقدار داشته باشیم که هیچ عملگری بینشون نیست ، چه اتفاقی میوفته ؟

خب اینم از اولین قسمت . امیدوارم که مفید بوده باشه براتون !

توی قسمت بعدی در مورد متغیرها و عبارات صحبت خواهیم کرد .

فعلا :)