آموزش پایتون - مقدمه و معرفی
امروزه، پایتون یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است. اگرچه یک زبان همه‌منظوره است، در حوزه‌های مختلفی از برنامه‌ها مانند یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، توسعه وب، اینترنت اشیا و موارد دیگر استفاده می‌شود.
این آموزش پایتون برای مبتدیان نوشته شده است تا به آن‌ها در درک مفاهیم پایه تا پیشرفته زبان برنامه‌نویسی پایتون کمک کند. پس از تکمیل این آموزش، خود را در سطح بسیار خوبی از تخصص در پایتون خواهید یافت که از آنجا می‌توانید به سطوح بعدی بروید و به یک مهندس نرم‌افزار در سطح جهانی تبدیل شوید.
این آموزش پایتون بر اساس آخرین نسخه پایتون 3.13 است.
پایتون چیست؟
پایتون یک زبان برنامه‌نویسی بسیار محبوب، همه‌منظوره، تفسیری، تعاملی، شی‌گرا و سطح بالا است. پایتون یک زبان برنامه‌نویسی با نوع‌دهی پویا و دارای جمع‌آوری زباله است. این زبان توسط گیدو ون روسوم در سال‌های ۱۹۸۵ تا ۱۹۹۰ ایجاد شد. مانند Perl، کد منبع پایتون نیز تحت مجوز عمومی همگانی گنو (GPL) در دسترس است.
پایتون از چندین پارادایم برنامه‌نویسی پشتیبانی می‌کند، از جمله برنامه‌نویسی رویه‌ای، شی‌گرا و تابعی. فلسفه طراحی پایتون بر خوانایی کد با استفاده از تورفتگی معنادار تأکید دارد.
این آموزش پایتون درک کاملی از زبان برنامه‌نویسی پایتون ارائه می‌دهد، از مفاهیم پایه تا مفاهیم پیشرفته. این آموزش شما را در حین یادگیری زبان برنامه‌نویسی پایتون با رویکردهای ساده و عملی همراه می‌کند.
«سلام، دنیا!» در پایتون
برای شروع برنامه‌نویسی پایتون، بسیار ابتدایی‌ترین برنامه چاپ «سلام، دنیا!» است. می‌توانید از تابع print() استفاده کنید. در زیر نمونه‌ای از کد پایتون برای چاپ «سلام، دنیا!» آمده است −
# Python code to print "Hello, World!"
print ("Hello, World!")مشخصه‌های پایتون
مشخصه‌های مهم برنامه‌نویسی پایتون عبارت‌اند از −
- از روش‌های برنامه‌نویسی تابعی و ساختاریافته و همچنین OOP پشتیبانی می‌کند.
- می‌توان از آن به‌عنوان یک زبان اسکریپت‌نویسی استفاده کرد یا برای ساخت برنامه‌های بزرگ آن را به بایت‌کد کامپایل کرد.
- انواع داده پویا بسیار سطح‌بالا ارائه می‌دهد و بررسی پویای نوع را پشتیبانی می‌کند.
- جمع‌آوری زباله خودکار را پشتیبانی می‌کند.
- می‌توان آن را به‌راحتی با C، C++، COM، ActiveX، CORBA و Java یکپارچه کرد.
کاربردهای پایتون
پایتون یک زبان برنامه‌نویسی همه‌منظوره است که به خوانایی آن شناخته می‌شود. به‌طور گسترده در زمینه‌های مختلفی به کار می‌رود.
- در علم داده، کتابخانه‌های پایتون مانند Numpy، Pandas و Matplotlib برای تحلیل و مصورسازی داده‌ها استفاده می‌شوند.
- چارچوب‌های پایتون مانند Django و Pyramid توسعه و استقرار برنامه‌های وب را آسان می‌کنند.
- این زبان برنامه‌نویسی کاربردهای خود را به بینایی ماشین و پردازش تصویر نیز گسترش می‌دهد.
- همچنین در بسیاری از کارها مانند خودکارسازی، زمان‌بندی کارها، توسعه GUI و غیره ترجیح داده می‌شود.
ویژگی‌های پایتون
آخرین نسخه پایتون 3.x است. همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، پایتون یکی از پرکاربردترین زبان‌ها در وب است. من چند مورد از آن‌ها را در اینجا فهرست می‌کنم:
- یادگیری آسان − پایتون کلمات کلیدی کمی دارد، ساختار ساده دارد و نحو آن به‌وضوح تعریف شده است. این به دانشجو اجازه می‌دهد زبان را به‌سرعت یاد بگیرد.
- خواندن آسان − کد پایتون برای چشم واضح‌تر و قابل‌مشاهده‌تر تعریف شده است.
- نگهداری آسان − نگهداری کد منبع پایتون نسبتاً آسان است.
- کتابخانه استاندارد گسترده − بخش عمده کتابخانه پایتون بسیار قابل حمل و سازگار با چند سکو در UNIX، Windows و Macintosh است.
- حالت تعاملی − پایتون از حالت تعاملی پشتیبانی می‌کند که امکان آزمون و اشکال‌زدایی تعاملی قطعه‌کدها را فراهم می‌کند.
- قابل حمل − پایتون می‌تواند روی طیف گسترده‌ای از سکوهای سخت‌افزاری اجرا شود و در همه سکوها رابط یکسانی دارد.
- قابل گسترش − می‌توانید ماژول‌های سطح پایین را به مفسر پایتون اضافه کنید. این ماژول‌ها برنامه‌نویسان را قادر می‌سازند ابزارهای خود را برای کارآمدتر بودن اضافه یا سفارشی کنند.
- پایگاه‌های داده − پایتون رابط‌هایی برای همه پایگاه‌های داده تجاری عمده ارائه می‌دهد.
- برنامه‌نویسی GUI − پایتون از برنامه‌های GUI پشتیبانی می‌کند که می‌توان آن‌ها را ایجاد و به بسیاری از فراخوان‌های سیستم، کتابخانه‌ها و سیستم‌های Windows منتقل کرد، مانند Windows MFC، Macintosh و سیستم X Window در Unix.
- مقیاس‌پذیر − پایتون ساختار و پشتیبانی بهتری برای برنامه‌های بزرگ نسبت به اسکریپت‌نویسی پوسته فراهم می‌کند.
شغل‌های پایتون
امروزه، پایتون تقاضای بسیار بالایی دارد و همه شرکت‌های بزرگ به دنبال برنامه‌نویسان عالی پایتون برای توسعه وب‌سایت‌ها، اجزای نرم‌افزار و برنامه‌ها یا کار با فناوری‌های علم داده، AI و ML هستند. هنگامی که این آموزش را در سال ۲۰۲۲ توسعه می‌دهیم، کمبود زیادی از برنامه‌نویسان پایتون وجود دارد، زیرا بازار به دلیل کاربردهای آن در یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و غیره به تعداد بیشتری برنامه‌نویس پایتون نیاز دارد.
امروزه، یک برنامه‌نویس پایتون با ۳ تا ۵ سال تجربه حدود ۱۵۰٬۰۰۰ دلار در یک بسته سالانه درخواست می‌کند، و این پرتقاضاترین زبان برنامه‌نویسی در آمریکا است. البته بسته به محل شغل می‌تواند متفاوت باشد. فهرست کردن همه شرکت‌هایی که از پایتون استفاده می‌کنند غیرممکن است؛ برای نام بردن چند شرکت بزرگ عبارت‌اند از:
- Intel
- NASA
- PayPal
- IBM
- Amazon
- Netflix
- Uber
- و بسیاری دیگر...
بنابراین، شما می‌توانید کارمند بالقوه بعدی هر یک از این شرکت‌های بزرگ باشید. ما مواد آموزشی عالی برای شما توسعه داده‌ایم تا برنامه‌نویسی پایتون را یاد بگیرید، که به شما کمک می‌کند برای مصاحبه‌های فنی و آزمون‌های گواهی‌نامه مبتنی بر پایتون آماده شوید. بنابراین، یادگیری پایتون را با استفاده از این آموزش ساده و مؤثر از هر جا و هر زمان، کاملاً با سرعت خودتان شروع کنید.
چرا پایتون یاد بگیریم؟
پایتون به‌طور پیوسته به‌عنوان یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی جهان ارزیابی می‌شود. یادگیری پایتون نسبتاً آسان است، بنابراین اگر شروع به یادگیری هر زبان برنامه‌نویسی کرده‌اید، پایتون می‌تواند انتخاب عالی شما باشد. امروزه، مدارس، کالج‌ها و دانشگاه‌های مختلف پایتون را به‌عنوان زبان برنامه‌نویسی اصلی خود آموزش می‌دهند. دلایل خوب دیگری نیز وجود دارد که پایتون را انتخاب اول هر برنامه‌نویسی می‌کند:
- پایتون متن‌باز است، یعنی به‌صورت رایگان در دسترس است.
- پایتون ساده است و یادگیری آن بسیار آسان است.
- پایتون همه‌کاره است و می‌توان از آن برای ایجاد چیزهای مختلف استفاده کرد.
- پایتون کتابخانه‌های توسعه قدرتمندی دارد، از جمله AI، ML و غیره.
- پایتون تقاضای زیادی دارد و حقوق بالا را تضمین می‌کند.
پایتون برای دانشجویان و حرفه‌ای‌های شاغل یک ضرورت است تا مهندسان نرم‌افزار عالی شوند، به‌ویژه وقتی در حوزه توسعه وب کار می‌کنند. من برخی از مزایای کلیدی یادگیری پایتون را فهرست می‌کنم:
- پایتون تفسیری است − پایتون در زمان اجرا توسط مفسر پردازش می‌شود. لازم نیست برنامه خود را قبل از اجرا کامپایل کنید. این شبیه PERL و PHP است.
- پایتون تعاملی است − می‌توانید واقعاً در یک پرامپت پایتون بنشینید و مستقیماً با مفسر تعامل کنید تا برنامه‌های خود را بنویسید.
- پایتون شی‌گراست − پایتون از سبک یا تکنیک برنامه‌نویسی شی‌گرا پشتیبانی می‌کند که کد را درون اشیا کپسوله می‌کند.
- پایتون زبان مبتدیان است − پایتون زبان عالی برای برنامه‌نویسان سطح مبتدی است و توسعه طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها را از پردازش ساده متن تا مرورگرهای WWW تا بازی‌ها پشتیبانی می‌کند.
مشاغل با پایتون
اگر پایتون را خوب بلد باشید، آینده شغلی عالی خواهید داشت. در اینجا تنها چند گزینه شغلی که پایتون در آن‌ها مهارت کلیدی است آورده شده است:
- توسعه‌دهنده بازی
- طراح وب
- توسعه‌دهنده پایتون
- توسعه‌دهنده فول‌استک
- مهندس یادگیری ماشین
- دانشمند داده
- تحلیلگر داده
- مهندس داده
- مهندس DevOps
- مهندس نرم‌افزار
- و نقش‌های بسیار دیگر
دانلود پایتون
می‌توانید پایتون را از وب‌سایت رسمی آن دانلود کنید: https://www.python.org/downloads/
به‌روزرسانی‌ها و ویژگی‌های جدید پایتون
نسخه پایدار فعلی پایتون 3.13 است که در ۷ اکتبر ۲۰۲۴ منتشر شد. پایتون 3.14 هنوز در مرحله توسعه است با ویژگی‌ها و تغییرات جدید بسیار:
- PEP 649: ارزیابی تعویقی حاشیه‌نویسی‌ها.
- PEP 741: API پیکربندی C پایتون.
- PEP 761: Sigstore جایگزین امضاهای PGP برای تأیید می‌شود.
- پیام‌های خطا بهبود یافته‌اند.
مخاطب هدف: چه کسانی می‌توانند پایتون یاد بگیرند؟
این آموزش برای مبتدیان تهیه شده است تا به آن‌ها در درک مفاهیم پایه تا پیشرفته زبان برنامه‌نویسی پایتون کمک کند. پس از تکمیل این آموزش، خود را در سطح بسیار خوبی از تخصص در برنامه‌نویسی پایتون خواهید یافت که از آنجا می‌توانید به سطوح بعدی بروید.
پیش‌نیازهای یادگیری پایتون
اگرچه این آموزش برای مبتدیان است، فرض می‌کنیم خوانندگان آشنایی معقولی با هر محیط برنامه‌نویسی و دانش مفاهیم پایه مانند متغیرها، دستورها، نحو و غیره دارند.