آموزش برنامه نویسی پایتون از صفر (جلسه 9)

تبدیل انواع داده در پایتون (Type Casting) و آشنایی با کتابخانه `math` | آموزش پایتون – جلسه ۹

تبدیل انواع داده در پایتون یکی از مهم‌ترین مهارت‌هایی است که هر برنامه‌نویس، از مبتدی تا حرفه‌ای، باید بر آن مسلط باشد. در بسیاری از برنامه‌ها اطلاعاتی که از کاربر، فایل، پایگاه داده یا حتی اینترنت دریافت می‌شوند، دقیقاً از همان نوعی نیستند که برنامه برای پردازش آن‌ها نیاز دارد. برای مثال، کاربر ممکن است سن خود را وارد کند، اما پایتون آن را به‌صورت یک رشته (String) دریافت کند. در چنین شرایطی اگر بخواهیم روی این مقدار عملیات ریاضی انجام دهیم، ابتدا باید نوع آن را تغییر دهیم. این فرآیند که با نام Type Casting یا تبدیل انواع داده شناخته می‌شود، یکی از مفاهیم بنیادی و پرکاربرد در برنامه‌نویسی پایتون است.

در این جلسه علاوه بر یادگیری تبدیل انواع داده در پایتون، با کتابخانه استاندارد و قدرتمند math نیز آشنا می‌شویم؛ کتابخانه‌ای که انجام بسیاری از محاسبات ریاضی را تنها با چند خط کد امکان‌پذیر می‌کند.

تحقیق و تدوین مهدی گمرکی

مروری بر جلسه هشتم

در جلسه گذشته وارد دنیای محاسبات در پایتون شدیم. یاد گرفتیم که پایتون تنها یک ماشین‌حساب ساده نیست، بلکه با استفاده از عملگرهای ریاضی مانند +، -، * و / و همچنین عملگرهای پیشرفته‌تری مانند //، % و ** می‌توان انواع محاسبات را انجام داد. همچنین با مفهوم اولویت عملگرها آشنا شدیم و دیدیم که چگونه پرانتز می‌تواند ترتیب اجرای عملیات را تغییر دهد.

اکنون زمان آن رسیده است که یک قدم جلوتر برویم و یاد بگیریم چگونه نوع داده‌ها را متناسب با نیاز برنامه تغییر دهیم. با آموزش برنامه نویسی از خبر ICT همراه باشید.

✅ بیشتر بخوانیم 👈👈👈 نامه به رهبر شهید | آغاز پویش ملی ارسال دل‌نوشته از طریق پست

اهداف این جلسه

در پایان این درس خواهید توانست:

مفهوم تبدیل انواع داده در پایتون (Type Casting) را درک کنید.
از توابع int()، float()، str() و bool() استفاده کنید.
نوع یک متغیر را با type() بررسی کنید.
با کتابخانه math و مهم‌ترین توابع آن آشنا شوید.
خطاهای رایج هنگام تبدیل داده‌ها را تشخیص دهید.

تبدیل انواع داده در پایتون (Type Casting)

گاهی اطلاعاتی که در اختیار داریم، از نوع مناسبی برای انجام عملیات موردنظر نیستند.

به عنوان مثال، تابع input() همیشه اطلاعات را به صورت رشته دریافت می‌کند.

age = input("سن خود را وارد کنید: ")

print(type(age))

خروجی

<class 'str'>

اگر بخواهیم پنج سال به سن کاربر اضافه کنیم، برنامه با خطا مواجه خواهد شد.

بنابراین ابتدا باید رشته را به عدد تبدیل کنیم.

age = input("سن خود را وارد کنید: ")

age = int(age)

print(age + 5)

این فرآیند همان Type Casting است.

مهم‌ترین توابع تبدیل نوع

تابع `int()`

تبدیل مقدار به عدد صحیح

number = int("25")

print(number)

تابع `float()`

تبدیل مقدار به عدد اعشاری

price = float("19.95")

print(price)

تابع `str()`

تبدیل عدد به رشته

score = 95

print("امتیاز شما: " + str(score))

تابع `bool()`

تبدیل مقدار به مقدار منطقی

print(bool(0))
print(bool(1))
print(bool(""))
print(bool("Python"))

خروجی

False
True
False
True

بررسی نوع داده با `type()`

برای اینکه بدانیم یک متغیر از چه نوعی است، از تابع type() استفاده می‌کنیم.

age = "25"

print(type(age))

age = int(age)

print(type(age))

تبدیل خودکار و تبدیل دستی

پایتون گاهی خودش نوع داده را تغییر می‌دهد.

x = 5

y = 2.5

print(x + y)

خروجی

7.5

در این مثال، پایتون عدد صحیح را به اعشاری تبدیل کرده است.

اما همیشه این اتفاق نمی‌افتد و در بسیاری از موارد باید خودمان از توابع تبدیل نوع استفاده کنیم.

✅ بیشتر بخوانیم 👈👈👈 انواع یادگیری ماشین چیست؟ معرفی ۳ روش اصلی آموزش ماشین‌ها + کاربردها

خطاهای رایج

تمام رشته‌ها قابل تبدیل به عدد نیستند.

age = "twenty"

print(int(age))

خروجی

ValueError

فقط رشته‌هایی که شامل اعداد معتبر هستند، قابلیت تبدیل به int یا float را دارند.

آشنایی با کتابخانه `math`

برای انجام محاسبات پیشرفته، پایتون کتابخانه‌ای به نام math را در اختیار ما قرار داده است.

ابتدا باید آن را وارد برنامه کنیم.

import math

پرکاربردترین توابع کتابخانه `math`

تابع	کاربرد
`sqrt()`	محاسبه جذر
`pow()`	محاسبه توان
`ceil()`	گرد کردن به بالا
`floor()`	گرد کردن به پایین
`factorial()`	محاسبه فاکتوریل
`log()`	لگاریتم
`sin()`	سینوس
`cos()`	کسینوس
`pi`	عدد π

مثال کاربردی

محاسبه مساحت دایره

import math

radius = float(input("شعاع را وارد کنید: "))

area = math.pi * radius ** 2

print("مساحت دایره:", area)

در این مثال از مفاهیم زیر استفاده کردیم:

دریافت ورودی از کاربر
تبدیل نوع داده
ثابت math.pi
عملگر توان
متغیرها

نکته حرفه‌ای

اگر فقط به محاسبه توان نیاز دارید، معمولاً استفاده از عملگر ** خواناتر و در بسیاری از موارد سریع‌تر از math.pow() است. اما زمانی که در حال استفاده گسترده از توابع کتابخانه math هستید، استفاده از math.pow() نیز انتخاب مناسبی خواهد بود.

اشتباه رایج

کد زیر خطا تولید می‌کند.

print("سن:" + 25)

روش صحیح

print("سن:" + str(25))

خلاصه جلسه

در این جلسه یاد گرفتیم تبدیل انواع داده در پایتون چگونه انجام می‌شود و چرا یکی از مهم‌ترین مهارت‌های برنامه‌نویسی است. همچنین با توابع int()، float()، str()، bool() و type() آشنا شدیم و دیدیم که چگونه کتابخانه math انجام محاسبات پیشرفته را بسیار ساده می‌کند.

تمرین

۱. عدد اعشاری از کاربر دریافت کنید و قسمت صحیح آن را نمایش دهید.

✅ بیشتر بخوانیم 👈👈👈 معماری شبکه در جام جهانی ۲۰۲۶

۲. شعاع یک دایره را از کاربر بگیرید و محیط و مساحت آن را محاسبه کنید.

۳. عددی از کاربر دریافت کرده و فاکتوریل آن را نمایش دهید.

۴. سن کاربر را دریافت کنید و پنج سال به آن اضافه کنید.

در جلسه آینده

در جلسه دهم وارد دنیای رشته‌ها (Strings) خواهیم شد و یاد می‌گیریم چگونه متن‌ها را ایجاد، ویرایش، جستجو و قالب‌بندی کنیم. آشنایی با رشته‌ها یکی از مهم‌ترین مهارت‌ها برای توسعه نرم‌افزار، پردازش داده و حتی برنامه‌نویسی هوش مصنوعی به شمار می‌رود.

تحقیق و تدوین مهدی گمرکی

مشاور تجارت الکترونیک