آموزش برنامه نویسی پایتون از صفر (جلسه 6)

متغیرها و انواع داده

فراگیری انواع داده اصلی در پایتون

انواع داده اصلی در پایتون، بلوک‌های سازنده‌ی بنیادین دنیای برنامه‌نویسی با پایتون هستند که به شما امکان می‌دهند اطلاعات را به روش‌های مختلف ذخیره، دستکاری و پردازش کنید. از اعداد صحیح ساده (integers) و اعشاری (floats) گرفته تا رشته‌های متنی (strings) برای نمایش کلمات و جملات، و ساختارهای پیچیده‌تری مانند لیست‌ها (lists) برای نگهداری مجموعه‌ای مرتب از عناصر، و دیکشنری‌ها (dictionaries) برای ذخیره‌سازی داده‌ها به صورت جفت‌های کلید-مقدار، هر کدام نقش منحصر به فردی در ساخت برنامه‌های پویا و کاربردی ایفا می‌کنند. درک عمیق این انواع داده، کلید ورود به دنیای پر از امکانات پایتون و خلق ابزارهای نرم‌افزاری قدرتمند است. گروه آموزش برنامه نویسی در تحریریه خبر ICT در جلسه ششم آموزش پایتون به این مفاهیم پرداخته است.

تحقیق و تدوین مهدی گمرکی

یادآوری

در جلسات قبل، یاد گرفتیم که متغیرها مانند جعبه‌هایی برای نگهداری اطلاعات هستند و نام‌گذاری صحیح آن‌ها چقدر در خوانایی کد تأثیر دارد و قوانین نامگذاری متغیرها را آموختیم . حالا می‌خواهیم ببینیم چه نوع اطلاعاتی را می‌توانیم در این جعبه‌ها بریزیم.

هدف این جلسه

• آشنایی با چهار نوع داده اصلی و پرکاربرد در پایتون: اعداد صحیح، اعداد اعشاری، رشته‌ها و بولین‌ها.
• درک تفاوت‌های کلیدی بین این انواع داده.
• یادگیری نحوه تعریف و استفاده از هر کدام.

۱. اعداد (Numbers)

در پایتون، اعداد به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• اعداد صحیح (Integers – int):

این اعداد، بدون قسمت اعشاری هستند و می‌توانند مثبت، منفی یا صفر باشند.

مثال:

    age = 30
    count = -10
    year = 2023
    zero = 0

• کاربرد: شمارش، سن، سال، شاخص‌ها و هر چیزی که نیاز به بخش کسری ندارد.

• اعداد اعشاری (Floating-Point Numbers – float):

این اعداد دارای یک نقطه اعشار هستند. حتی اگر قسمت اعشاری صفر باشد، اگر با نقطه تعریف شوند، به عنوان float شناخته می‌شوند (مثل 5.0).

مثال:

    price = 19.99
    temperature = -5.5
    pi = 3.14159
    score = 90.0 # این عدد هم float است

• کاربرد: قیمت‌ها، اندازه‌گیری‌ها، محاسبات علمی و هر مقداری که ممکن است بخش کسری داشته باشد.

نکته: محاسبات بین int و float معمولاً نتیجه را به صورت float برمی‌گرداند.

۲. رشته‌ها (Strings – str)

رشته‌ها دنباله‌ای از کاراکترها (حروف، اعداد، نمادها و حتی فاصله) هستند که برای نمایش متن به کار می‌روند. در پایتون، رشته‌ها را با قرار دادن در گیومه (تک ' یا دوتا " یا سه‌تایی ''' یا """) تعریف می‌کنیم.

مثال:

name = "Alice"
message = 'Hello, world!'
address = "123 Main St, Anytown"
multiline_text = """این یک متن
چند خطی است که
با استفاده از سه گیومه تعریف شده."""

• کاربرد: نام‌ها، پیام‌ها، آدرس‌ها، محتوای فایل‌ها و هر نوع داده متنی.
• نکته: حتی اگر یک رشته شامل اعداد باشد (مثل phone_number = "09123456789" )، اگر در گیومه باشد، به عنوان رشته (str) شناخته می‌شود، نه عدد.

۳. بولین‌ها (Booleans – bool)

بولین‌ها فقط دو مقدار ممکن دارند: درست (True) یا نادرست (False). این نوع داده برای نمایش وضعیت‌های منطقی و انجام مقایسه‌ها بسیار حیاتی است.

مثال:

is_active = True
is_logged_in = False
has_permission = True
is_greater = 10 > 5  # این مقدار True خواهد بود
is_equal = "hello" == "world" # این مقدار False خواهد بود

• کاربرد: شرط‌ها در if statements، وضعیت‌های روشن/خاموش، تأیید یا رد شدن یک عملیات.
• نکته: True و False در پایتون با حرف بزرگ شروع می‌شوند و کلمات کلیدی هستند.

۴. لیست‌ها (Lists – list)

لیست‌ها مجموعه‌ای مرتب و قابل تغییر از آیتم‌ها هستند. آیتم‌های یک لیست می‌توانند از انواع داده‌های مختلفی باشند (مختلط). لیست‌ها با قرار دادن آیتم‌ها در کروشه [] و جدا کردن آن‌ها با کاما تعریف می‌شوند.

مثال:

# لیستی از اعداد صحیح
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# لیستی از رشته‌ها
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

# لیستی از انواع داده مختلف (مختلط)
mixed_list = [10, "hello", 3.14, True]

# لیستی از لیست‌ها (Nested List)
matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]

# تعریف یک لیست خالی
empty_list = []

• دسترسy به آیتم‌ها: در پایتون، شمارش از صفر شروع می‌شود. برای دسترسی به آیتم‌ها از اندیس (index) آن‌ها استفاده می‌کنیم.

    fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
    print(fruits[0])  # خروجی: apple (اولین آیتم)
    print(fruits[1])  # خروجی: banana (دومین آیتم)
    print(fruits[-1]) # خروجی: cherry (آخرین آیتم با اندیس منفی)

• قابلیت تغییر (Mutability): برخلاف رشته‌ها، می‌توانیم آیتم‌های یک لیست را تغییر دهیم، حذف کنیم یا آیتم جدید اضافه کنیم.

    my_list = [1, 2, 3]
    my_list[0] = 100 # تغییر آیتم اول
    print(my_list)   # خروجی: [100, 2, 3]

    my_list.append(4) # اضافه کردن آیتم جدید در انتها
    print(my_list)   # خروجی: [100, 2, 3, 4]

    my_list.pop()    # حذف آخرین آیتم
    print(my_list)   # خروجی: [100, 2, 3]

• کاربرد: ذخیره مجموعه‌ای از داده‌های مرتبط، مانند لیستی از نام دانشجویان، لیست محصولات یک سبد خرید، مراحل یک فرآیند و …

5. تشخیص نوع داده (Type Casting/Checking)

گاهی لازم است بدانیم یک متغیر از چه نوع داده‌ای است. از تابع type() برای این کار استفاده می‌کنیم:

مثال:

x = 10
y = 10.5
z = "ten"
b = True

my_list = [1, 2, 3]

 print(type(x)) # خروجی: <class 'int'> print(type(y)) # خروجی: <class 'float'> print(type(z)) # خروجی: <class 'str'> print(type(b)) # خروجی: <class 'bool'> 

همچنین می‌توانیم یک نوع داده را به نوع دیگر تبدیل کنیم (البته اگر منطقی باشد). به این کار Type Casting می‌گویند:

num_str = "123"
num_int = int(num_str) # تبدیل رشته به عدد صحیح
print(num_int + 1)     # خروجی: 124

num_float = 99.5
num_int_from_float = int(num_float) # تبدیل عدد اعشاری به صحیح (قسمت اعشاری حذف می‌شود)
print(num_int_from_float)          # خروجی: 99

تابع type() برای بررسی نوع داده استفاده می‌شود:

print(type(my_list)) # خروجی: <class 'list'>
 

6. جمع‌بندی

امروز با چهار ستون اصلی داده‌ها در پایتون آشنا شدیم: اعداد (int, float)، رشته‌ها (str) و بولین‌ها (bool). درک تفاوت این انواع داده و نحوه استفاده از آن‌ها، اولین قدم برای ساخت برنامه‌های پیچیده‌تر است. همچنین یاد گرفتیم چگونه نوع داده متغیرها را بررسی و در صورت نیاز تبدیل کنیم.

تحقیق و تدوین مهدی گمرکی

مشاور تجارت الکترونیک

About The Author