برنامه نویسی مقدماتی با پایتون - مقدمه

این قسمت شروع سری آموزش پایتون(مقدماتی) می‌باشد. در این سری با مباحثی مانند مفاهیم پایه ی برنامه نویسی، انواع داده ها در پایتون، ساختارهای شرطی، حلقه های تکرار، کار با فایل(فایلینگ)، توابع، مدیریت خطا و برنامه نویسی شی گرا آشنا خواهید شد.

زبان برنامه نویسی پایتون

پایتون یک زبان برنامه نویسی محبوب و قدرتمند سطح بالاست که یادگیری آن بسیار آسان است. پایتون از لحاظ نوشتاری(syntax) به زبان برنامه نویسی سی شباهت دارد ولی در اجرا این دو زبان با یکدیگر متفاوت هستند. پایتون بر خلاف رویه زبان‌های برنامه نویسی مانند جاوا، سی شارپ و … برای اجرای دستورات یا خطوط کد نیاز به مفسر دارد.
زبان‌های مفسری مانند پایتون خطوط کد را به صورت خط به خط اجرا میکنند که در مقایسه با زبان‌های کامپایلری که تمامی خطوط را به صورت یک‌جا توسط کامپایلر، کامپایل کرده(ترجمه کرده)، از سرعت پایین‌تری برخوردار هستند. با این وجود، پایتون طرفداران بسیاری را در حوزه های مختلف علوم و صنعت به سمت خود کشانده است.
یکی از مزایای پایتون سینتکس آن است که علاوه بر سادگی، نوشتن کد را به صورت مرتب تضمین کرده که باعث خوانایی بالای برنامه‌های نوشته شده به این زبان شده است.
کد های زیر تفاوت سینتکس دو زبان سی و پایتون را نشان میدهند.
کد نوشته شده به زبان سی:

#include "stdio.h"

int isPrime(int n) {
    for (int i=2; i<=n/2; i++)
        if (!(n%i))
            return 0;
    return 1;
}

void main() {
    int numPrimes = 0;
    for (int i=2; i<250001; i++)
        numPrimes += isPrime(i);
    printf("%d\n",numPrimes);
}

کد نوشته شده به زبان پایتون:

def isPrime(n):
    for i in range(2, n//2+1):
        if (not (n%i)):
            return 0
    return 1


numPrimes = 0
for i in range(2, 250001):
    numPrimes += isPrime(i)

print(numPrimes)

با مشاهده مثال ساده قبل میتوان تفاوت این دو زبان را در سینتکس مشاهده کرد. در این مثال با فرض اینکه هر دو تکه کد را یک فرد نوشته باشد، به ترتیب ۵۶ و ۷۹ ثانیه را صرف نوشتن این دو برنامه خواهد کرد. با استفاده از مثال ساده ی قبل میتوان سادگی این زبان را مشاهده نمود.
رشد این زبان و محبوبیت آن در سال‌های اخیر باعث شده است تا کتابخانه‌های پرکاربرد و خاص زیادی در حوزه های مختلف برای این زبان ایجاد شود که یک مزیت برای این زبان محسوب می شود. همین امر باعث شده است که فروم ها، آموزش‌های آنلاین و تالارهای گفتگوی زیادی پیرامون این زبان و کتابخانه‌های آن ایجاد شود که بهترین فرصت را برای یادگیری این زبان فراهم کرده است.

کاربرد پایتون

با ‍پیشرفت در فناوری های سخت افزاری، دیگر سرعت پایین اجرای کدها یک نگرانی نیست. علاوه بر این پایتون این قابلیت را به برنامه نویسان خود می‌دهد تا از زبان‌های دیگر مانند جاوا یا سی پلاس نیز درون برنامه‌های خود استفاده کنند.
امروزه افراد زیادی در حوزه های مختلفی مانند علوم آماری، پزشکی یا حتی نجوم و اقتصاد نیز از این زبان برای انجام برنامه‌های خود استفاده میکنند. سادگی و قدرتمندی این زبان باعث شده است تا در حوزه های دیگری مانند یادگیری ماشین، یادگیری عمیق، پردازش تصاویر، پردازش زبان طبیعی، علوم داده و … به یک انتخاب مناسب و کارآمدی تبدیل شود.

آینده پایتون

در طی سال‌های اخیر زبان برنامه نویسی پایتون به یک زبان محبوب و پرطرفدار در بین مشاغل حوزه ی برنامه نویسی تبدیل شده است. با استفاده از زبان پایتون علاوه بر نوشتن برنامه‌های تحت سیستم عامل، امکان نوشتن برنامه‌های مبتنی بر سرور را نیز خواهید داشت. به بیان ساده شما میتوانید با استفاده از این زبان، برنامه‌های مختلفی را برای سیستم عامل هایی نظیر ویندوز، لینوکس و مک ایجاد کرده یا حتی از آن برای ایجاد وب سایت‌ها، سامانه ها و پرتال های اینترنتی نیز استفاده کنید. همچنین با استفاده از این زبان می‌توانید، برنامه نویسی یا برنامه‌ریزی میکروکنترلر ها را نیز انجام دهید.
به دلیل همین تنوع استفاده در کاربرد های مختلف، به یک گزینه ی مناسب شغلی و کاری در شرکت های مختلف داخلی و خارجی تبدیل شده است.

نصب پایتون

برای دانلود آخرین نسخه ی مفسر پایتون میتوانید به سایت زیر مراجعه کرده و آخرین نسخه ی آن را دانلود و نصب نمایید.

https://www.python.org/downloads/

توجه داشته باشید درصورتی که برای اولین بار پایتون را نصب میکنید، در هنگام نصب حتما تیک Add python to path را زده باشید.

نکته : در اکثر توزیع‌های مختلف سیستم عامل لینوکس مفسر پایتون به صورت پیشفرض نصب شده است.
برای اطمینان از نصب پایتون، در خط فرمان(cmd) یا ترمینال(terminal) سیستم خود دستور زیر را وارد نمایید.
توجه: برای بازکردن خط فرمان یا cmd در سیستم عامل ویندوز، باید عبارت cmd را در منوی استارت خود یا در پنجره ی run با کلیدهای ترکیبی(WinKey + r) عبارت cmd را تایپ کرده و سپس خط فرمان را باز نمایید. برای بازکردن ترمینال در سیستم عامل لینوکس نیز کافیست عبارت terminal را سرچ نمایید.

python --version

این دستور برای نمایش ورژن مورد استفاده مفسر پایتون در سیستم استفاده می شود. در صورت نمایش پیامی مانند متن زیر، عملیات نصب با موفقیت انجام شده و همه چیز برای شروع برنامه نویسی آماده است.

Python 3.8.0

نکته: مفسر پایتون ورژن های مختلفی دارد که برای یادگیری این زبان پیشنهاد می‌شود که آخرین نسخه ی آن را نصب نمایید.
در قسمت بعدی به بحث نوشتن برنامه‌ها و شروع اولین برنامه با زبان پایتون خواهیم پرداخت، آموزش بعدی را حتماً دنبال کنید.