متغیر ها (variables )

متغیر ها (variables )

در بسیاری از زبانهای برنامه نویسی نقش بسیار مهمی ایفا می کنند و Python استثنا نیست. یک متغیر به شما امکان می دهد یک مقدار را با اختصاص آن به یک نام ذخیره کنید، که می تواند برای ارجاع به مقدار بعد در برنامه استفاده شود.

برای اختصاص یک متغیر، از علامت تساوی استفاده کنید. بر خلاف بسیاری از خطوط کد که تاکنون بررسی کرده ایم، هیچ خروجی در کنسول Python تولید نمی شود.

>>> x = 7
>>> print(x)
7
>>> print(x + 3)
10
>>> print(x)
7

متغیرها را می توان به عنوان چندین مرتبه مجددا تعیین کرد تا ارزش خود را تغییر دهند.
در پایتون، متغیرها انواع خاصی ندارند، بنابراین شما می توانید یک رشته را به یک متغیر اختصاص دهید، و بعد یک متغیر صحیح را به همان متغیر اختصاص دهید.

>>> x = 123.456
>>> print(x)
123.456
>>> x = "This is a string"
>>> print(x + "!")
This is a string!

محدودیت های خاصی در رابطه با کاراکترهایی که ممکن است در نام متغیرهای پایتون استفاده شوند، اعمال می شود. تنها کاراکترهایی که مجاز هستند عبارتند از حروف، اعداد و زیرین خط. همچنین نمیتوانند با اعداد شروع شوند.
عدم پیروی از این قوانین باعث اشتباهات می شود.

>>> this_is_a_normal_name = 7

>>> 123abc = 7
SyntaxError: invalid syntax

>>> spaces are not allowed
SyntaxError: invalid syntax

تلاش برای ارجاع به یک متغیر که به دلیل یک خطا اختصاص نداده اید.
شما می توانید بیانیه del برای حذف یک متغیر استفاده کنید، یعنی مرجع از نام به مقدار پاک شده است، و تلاش برای استفاده از متغیر باعث خطایی می شود. متغیرهای حذف شده را می توان بعدا به صورت عادی تغییر داد.

>>> foo = "a string"
>>> foo
'a string'
>>> bar
NameError: name 'bar' is not defined
>>> del foo
>>> foo
NameError: name 'foo' is not defined

شما همچنین می توانید از متغیر ورودی کاربر استفاده کنید.

>>> foo = input("Enter a number: ")
Enter a number: 7
>>> print(foo)
7

نکته:متغیرهای foo و bar به عنوان متغیرهای فراشناختی نامیده می شوند، به این معنی که آنها به عنوان نمایشگرهایی در کد مثال زده شده برای نشان دادن چیزی استفاده می شوند.

اپراتور ها در محل (in-place operators)

اپراتورها در محل به شما اجازه می دهند کد را مانند ‘x = x + 3’ بنویسید، منتهی به شکلی خلاصه تر و با جایگیری کم تر به صورت ‘x=+3’.
هرچند که این حالت درباره بقیه اپراتور هایی همچون -، *، / و٪ نیز ممکن است.

>>> x = 2
>>> print(x)
2
>>> x += 3
>>> print(x)
5

این اپراتورها را می توان در مدل هایی غیر از اعداد نیز استفاده کرد، مانند رشته ها.

>>> x = "spam"
>>> print(x)
spam

>>> x += "eggs"
>>> print(x)
spameggs

تغییر نوع (type conversion)

در پایتون، عملیات خاصی را با توجه به تیپ و نوع متغیر به صورت مختلف انجام می دهد. به عنوان مثال، شما نمی توانید دو رشته شامل اعداد 2 و 3 را برای تولید عدد صحیح 5 اضافه کنید، زیرا عملیاتی که روی رشته ها انجام می شود در نتیجه 23 را ایجاد می کند.
راه حل این نوع مشکلات تبدیل نوع متغیر است.
در این مثال، شما از تابع int استفاده می کنید.

>>> "2" + "3"
'23'
>>> int("2") + int("3")
5

مثال دیگری در زیر آمده از تبدیل نوع متغیر ورودی کاربر (که یک رشته است) به اعداد (عدد صحیح یا شناور)، برای انجام عملیات محاسبات عددی استفاده می کند.

>>> float(input("Enter a number: ")) + float(input("Enter another number: "))
Enter a number: 40
Enter another number: 2
42.0

رشته یا String

رشته یا String

اگر می خواهید از متن در پایتون استفاده کنید، باید از یک رشته استفاده کنید.
یک string با وارد کردن متن بین دو علامت نقل قول دوگانه و یا تکی ایجاد می شود.

هنگامی که کنسول پایتون یک رشته را نمایش می دهد، معمولا از نقل قول استفاده می کند. جدا کننده استفاده شده برای رشته تاثیری بر نحوه رفتار آن ندارد.

>>> "Python is fun!"
'Python is fun!'
>>> 'Always look on the bright side of life'
'Always look on the bright side of life'

بعضی از کاراکترها نمی توانند مستقیما در یک String گنجانده شوند. به عنوان مثال، نقل قول های دوگانه نمی تواند به طور مستقیم در یک نقل قول دوگانه باشد؛ این باعث می شود که رشته را زودتر از موعد به اتمام برساند.

کارکتر هایی مانند این ها باید با قرار دادن یک backslash (\) قبل از آنها از تداخل فرار کنند.
دیگر کارکتر های رایج که باید از تداخل فرار کنند، خطوط جدید است.

>>> 'Brian\'s mother: He\'s not the Messiah. He\'s a very naughty boy!'
'Brian's mother: He's not the Messiah. He's a very naughty boy!'

n\ نشان دهنده یک خط جدید است.

نکته: Backslashes همچنین می تواند برای فرار از زبانه ها، کاراکترهای Unicode، و چیزهای مختلف دیگر نیز مورد استفاده شود.

خطوط جدید (New Lines)

پایتون یک راه آسان برای جلوگیری از دستی نوشتن “n\” برای فرار خطوط جدید در یک رشته فراهم می کند. یک String با سه مجموعه نقل قول ایجاد کنید و خطوط جدید که با فشار دادن Enter ایجاد می شوند به صورت خودکار برای شما از تداخل فرار می کنند.

>>> """Customer: Good morning.
Owner: Good morning, Sir. Welcome to the National Cheese Emporium."""

'Customer: Good morning.\nOwner: Good morning, Sir. Welcome to the National Cheese Emporium.'

همانطور که می بینید، n\ به طور خودکار در خروجی قرار داده شد، جایی که ما Enter وارد کردیم.

ورودی و خروجی در پایتون

معمولا برنامه ها، ورودی را پردازش می کنند تا بتوانند خروجی تولید کنند.
در پایتون، می توانید از عملکرد چاپ برای تولید خروجی استفاده کنید. این نمایش یک نمایش متنی از هر چیزی را به صفحه نمایش می دهد.

>>> print(1 + 1)
2
>>> print("Hello\nWorld!")
Hello
World!

نکته:وقتی یک String چاپ می شود، نقل قول های اطراف آن نمایش داده نمی شوند.

برای دریافت ورودی از کاربر در پایتون، شما می توانید از عملکرد ورودی به صورت بصری نامتقارن استفاده کنید.
این تابع کاربر را برای ورودی دعوت می کند و آنچه را که به عنوان یک String وارد می کند را باز می کند.

>>> input("Enter something please: ")
Enter something please: This is what\nthe user enters!

'This is what\\nthe user enters!'

نکته:توابع چاپ و ورودی در کنسول پایتون مفید نیستند،به این دلیل که به طور خودکار ورودی و خروجی را انجام می دهد. با این حال، استفاده آن ها در برنامه های واقعی بسیار مفید خواهند بود.

عملگر ها همراه با رشته ها

تلفیق

همانطور که با اعداد صحیح و غیر صحیح می توان جمع انجام داد،رشته ها در پایتون هم می توانند اضافه شوند، با استفاده از فرایندی به نام تلفیق (concatenation) که می تواند بر روی هر دو رشته انجام شود.
هنگام ترکیب رشته ها، مهم نیست که آیا آنها با یک یا دو نقل قول ایجاد شده اند.

>>> "Spam" + 'eggs'
'Spameggs'

>>> print("First string" + ", " + "second string")
First string, second string

حتی اگر رشته های شما دارای اعداد باشند، همچنان به عنوان رشته ها به جای عدد صحیح اضافه می شوند. اضافه کردن یک رشته به یک عدد، یک خطا را ایجاد می کند، حتی اگر آن دو شبیه باشند، در هر صورت در دو حوزه متفاوت هستند.

>>> "2" + "2"
'22'
>>> 1 + '2' + 3 + '4'
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

رشته ها نیز می توانند توسط عدد صحیح ضرب شوند. در این حالت یک نسخه تکراری از رشته اصلی را تولید می کند. ترتیب رشته و عدد صحیح مهم نیست، اما رشته معمولا در اولین جایگاه است.

رشته ها را نمی توان در رشته های دیگر ضرب کرد. رشته ها نیز نمی توانند توسط اعداد غیر صحیح ضرب شوند، حتی اگر تعداد عدد غیر صحیح در حقیقت کامل باشد (6.0).

>>> print("spam" * 3)
spamspamspam

>>> 4 * '2'
'2222'

>>> '17' * '87'
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'str'

>>> 'pythonisfun' * 7.0
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'float'

شروع برنامه نویسی پایتون

شروع برنامه نویسی پایتون

hello world!

مثل همیشه و طبق عادت شروع هر برنامه نویسی می خواهیم اولین برنامه را با نوشتن Hello world! در خروجی آغاز کنیم.
در پایتون، ما از دستور print برای خروجی متن استفاده می کنیم:

>>> print('Hello world!')
Hello world!

تبریک میگم شما اولین دستور و اولین برنامه خود را نوشتید. (خسته نباشید!! تازه شروع شد)

Print می تواند برای خروج چند خط متن نیز استفاده شود.
مثلا:

>>> print('Hello world!')
Hello world!
>>> print('Hello world!')
Hello world!
>>> print('Spam and eggs...')
Spam and eggs...

محاسبات ریاضی

پایتون توانایی انجام محاسبات را دارد.
یک محاسبه را به طور مستقیم به کنسول پایتون وارد کنید، و پاسخ را به شما نشان خواهد داد. برای مثال نحوه محاسبه جمع و تفریق به شکل زیر است.

>>> 2 + 2
4
>>> 5 + 4 - 3
6

نکته: فضاهای اطراف علائم جمع و تفریق در اینجا اختیاری هستند (کد بدون آنها کار می کند)، اما این کار خواندن را آسان تر می کند.

پایتون همچنین ضرب و تقسیم را انجام می دهد، با استفاده از یک *برای نشان دادن ضرب و یک / برای نشان دادن تقسیم. برای تعیین اولویت های عملیاتی از پرانتز استفاده کنید.

>>> 2 * (3 + 4)
14
>>> 10 / 2
5.0

علامت منفی نشان دهنده یک عدد منفی است. عملیات بر روی اعداد منفی همانند اعداد مثبت نیز انجام میگیرد.

>>> -7
-7
>>> (-7 + 2) * (-4)
20

نکته: علائم مثبت همچنین می تواند در مقابل اعداد قرار داده شود، اما این هیچ تاثیری ندارد و بیشتر برای تاکید بر این که عدد مثبت است صورت میگیرد تا خوانایی کد را افزایش دهد.

تقسیم بر صفر در پایتون یک خطا را ایجاد می کند، زیرا هیچ پاسخی نمی تواند داشته باشد.

>>> 11 / 0
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
ZeroDivisionError: division by zero

نکته: در پایتون، آخرین خط یک پیام خطا نوع خطا را نشان می دهد.
پیام های خطا را با دقت بخوانید، زیرا اغلب به شما می گوید که چگونه یک برنامه را رفع خطا کنید!
Float در پایتون برای نشان دادن اعدادی که عدد صحیح نیستند استفاده می شود.
برخی از نمونه هایی از اعداد که به صورت float نمایش داده می شوند 0.5 و -7.8237591 هستند.
آنها می توانند به طور مستقیم با وارد کردن یک عدد با یک نقطه اعشار و یا با استفاده از عملیات مانند تقسیم بر عدد صحیح ایجاد شوند.( صفرهای اضافی در انتهای شماره نادیده گرفته می شوند.)

>>> 3/4
0.75
>>> 9.8765000
9.8765

نکته: کامپیتور ها نیز نمی توانند همانند انسان جواب کامل به بعضی عملایت هایی که به اعداد غیر صحیح خطم می شوند بدهند به عنوان مثال 1/3 جوابی مانند 0.333333 تا بی نهایت را تولید خواهد کرد که منجر به ایجاد خطا در سیستم خواهند شد.

اعداد تقریبی Float (غیر صحیح)

همانطور که قبلا دیدید، تقسیم هر دو عدد صحیح، یک غیر صحیح تولید می کند.
این اعداد همچنین با اجرای یک عملیات روی دو غیر صحیح دیگر یا یک غیر صحیح و یک عدد صحیح نیز تولید می شوند.

>>> 8 / 2
4.0
>>> 6 * 7.0
42.0
>>> 4 + 1.65
5.65

نکته: اعداد غیر صحیح را می توان به یک عدد صحیح اضافه کرد، زیرا پایتون به طور معمول یک عدد صحیح را به یک غیر صحیح تبدیل می کند. با این حال، این تبدیل ضمنی، استثنایی است و نه قاعده در پایتون – معمولا اگر شما بخواهید روی آنها عملی انجام دهید، باید مقادیر را دستی تبدیل کنید.
علاوه بر جمع، تفریق، ضرب، و تقسیم، پایتون همچنین از انعطاف پذیری پشتیبانی می کند که افزایش یک عددبه توان و یا قوه دیگر است. این عملیات با استفاده از دو ستاره (**) انجام می شود.

>>> 2**5
32
>>> 9 ** (1/2)
3.0

دیگر عملیات ریاضی

برای تعیین سهم و باقیمانده تقسیم، به ترتیب از بخش طبقه و اپراتورهای مدول استفاده کنید.
تقسیم طبقه با استفاده از // انجام می شود.
عملگر باقیمانده با یک نماد (٪) انجام می شود.
این اپراتورها را می توان با هر دو عدد غیر صحیح و عدد صحیح مورد استفاده قرار داد.

این کد نشان می دهد که 6 به 20 بار سه بار می رود و باقی مانده زمانی که 1.25 به 0.5 تقسیم می شود 0.25 است.

>>> 20 // 6
3
>>> 1.25 % 0.5
0.25

پایتون چیست؟

پایتون چیست؟ 

پایتون یک زبان برنامه نویسی سطح بالا است که با مفاهیم پویا تفسیر شده است. سطح بالای آن ساخته شده در ساختار داده ها، همراه با تایپ کردن پویا و اتصال پویا، آن را بسیار جذاب برای توسعه سریع برنامه، و همچنین برای استفاده به عنوان یک زبان اسکریپت یا چسب برای اتصال اجزای موجود با هم. نحو ساده و آسان یادگیری پایتون بر خوانایی تأکید دارد و بنابراین هزینه نگهداری برنامه را کاهش می دهد. پایتون از ماژول ها و بسته ها پشتیبانی می کند، که باعث می شود برنامه های مدولاسیون و استفاده مجدد کد را افزایش دهد. مترجم پایتون و کتابخانه استاندارد گسترده ای در قالب منبع یا باینری بدون هزینه برای تمام سیستم عامل های اصلی در دسترس هستند و می توانند آزادانه توزیع شوند.
اغلب، برنامه نویسان به خاطر افزایش بهره وری از طریق آن، به پایتون افتخار می کنند. از آنجا که هیچ مرحله تدوین وجود ندارد، چرخه ویرایش-تست-اشکالزدایی فوق العاده سریع است. اشکال زدایی برنامه های Python آسان است: یک اشکال یا ورودی بد هرگز خطای تقسیم بندی را ایجاد نمی کند. در عوض، هنگامی که مترجم یک خطا را پیدا می کند، یک استثنا را افزایش می دهد. هنگامی که این برنامه استثنا را دریافت نمی کند، مترجم یک رد پشته را چاپ می کند. Debugger سطح منبع اجازه می دهد بازرسی متغیرهای محلی و جهانی، ارزیابی عبارات دلخواه، تنظیم نقطه های شکستن، عبور از خط کد در یک زمان و غیره. اشکالزمان در خود پایتون نوشته شده است، که به قدرت درونگرایی پایتون شهادت می دهد. از سوی دیگر، اغلب سریع ترین راه برای اشکالزدایی یک برنامه، اضافه کردن چند اظهار نظر به منبع است: چرخه سریع ویرایش-تست-اشکال زدایی باعث می شود این روش ساده بسیار موثر باشد.