متغیرها و انواع داده‌ها در پایتون

در پایتون، متغیرها و انواع داده‌ها بخش‌های اساسی زبان هستند که به شما اجازه می‌دهند داده‌ها را ذخیره کرده و پردازش کنید. در پایتون، نیازی به تعیین نوع داده متغیرها هنگام تعریف آن‌ها نیست، زیرا پایتون یک زبان تایپ پویا است. این به این معنی است که نوع داده‌ها به‌طور خودکار بر اساس مقدار متغیر تعیین می‌شود.

1. تعریف متغیرها

برای تعریف یک متغیر در پایتون کافی است نام متغیر را بنویسید و به آن مقداری نسبت دهید:

x = 10

name = "Alice"

در اینجا، x به عدد 10 و name به رشته "Alice" اختصاص یافته است.

2. انواع داده‌ها در پایتون

پایتون از انواع داده مختلفی پشتیبانی می‌کند که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

الف) انواع داده عددی

عدد صحیح (Integer): برای ذخیره اعداد بدون اعشار از نوع داده int استفاده می‌شود.

x = 10

y = -5

عدد اعشاری (Float): برای ذخیره اعداد با اعشار از نوع داده float استفاده می‌شود.

pi = 3.14

temperature = -7.5

عدد مختلط (Complex): پایتون از اعداد مختلط نیز پشتیبانی می‌کند. این اعداد شامل یک بخش حقیقی و یک بخش موهومی هستند.

z = 2 + 3j

ب) انواع داده متنی (String)

رشته‌ها (Strings) برای ذخیره مجموعه‌ای از کاراکترها استفاده می‌شوند. می‌توانید رشته‌ها را با استفاده از علامت‌های نقل قول تک (') یا دوگانه (") تعریف کنید.

name = "Alice"

message = 'Hello, World!'

رشته‌ها در پایتون قابلیت‌های زیادی دارند، مانند دسترسی به کاراکترهای خاص، ترکیب رشته‌ها و یا تقسیم آن‌ها.

ج) انواع داده منطقی (Boolean)

نوع داده bool برای نمایش مقادیر منطقی (صحیح یا غلط) استفاده می‌شود. این نوع داده فقط دو مقدار ممکن دارد: True و False.

is_active = True

is_valid = False

د) لیست‌ها (Lists)

لیست‌ها در پایتون نوعی از داده‌های مرتب هستند که می‌توانند شامل انواع مختلف داده‌ها باشند. لیست‌ها قابل تغییر هستند (mutable) و از کروشه ([]) برای تعریف آن‌ها استفاده می‌شود.

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

mixed_list = [1, "apple", 3.14, True]

لیست‌ها از امکانات مختلفی مانند افزودن، حذف و تغییر عناصر پشتیبانی می‌کنند.

ه) تاپل‌ها (Tuples)

تاپل‌ها مشابه لیست‌ها هستند اما قابل تغییر نیستند (immutable). از پرانتز () برای تعریف آن‌ها استفاده می‌شود.

coordinates = (10, 20)

person = ("Alice", 30, "Engineer")

تاپل‌ها به دلیل ویژگی‌های عدم تغییرپذیری (immutability) در بعضی موارد مفیدتر از لیست‌ها هستند.

و) دیکشنری‌ها (Dictionaries)

دیکشنری‌ها در پایتون مجموعه‌ای از جفت‌های کلید-مقدار هستند که با استفاده از آکولاد {} تعریف می‌شوند. دیکشنری‌ها برای ذخیره‌سازی اطلاعات به صورت جفت‌های مرتبط کلید و مقدار کاربرد دارند.

person = {

    "name": "Alice",

    "age": 30,

    "city": "New York"

}

دیکشنری‌ها غیرمرتبط و بدون ترتیب هستند و به‌راحتی می‌توان به مقادیر آن‌ها از طریق کلید دسترسی پیدا کرد.

ز) مجموعه‌ها (Sets)

مجموعه‌ها نوعی از داده‌ها هستند که مجموعه‌ای از عناصر یکتا را ذخیره می‌کنند. مجموعه‌ها از آکولاد {} برای تعریف استفاده می‌کنند و ترتیب عناصر در آن‌ها حفظ نمی‌شود.

fruits = {"apple", "banana", "cherry"}

numbers = {1, 2, 3, 4}

مجموعه‌ها نمی‌توانند شامل مقادیر تکراری باشند و عملیات ریاضی مانند تقاطع، اجتماع و تفاضل مجموعه‌ها را می‌توان روی آن‌ها انجام داد.

3. نوع داده None

نوع داده None برای نشان دادن مقدار خالی یا عدم وجود یک مقدار خاص استفاده می‌شود. این مشابه null در زبان‌های دیگر است.

x = None

4. تبدیل انواع داده‌ها

در پایتون، می‌توان انواع داده‌ها را به هم تبدیل کرد. به این تبدیل‌ها کاستینگ گفته می‌شود.

تبدیل به عدد صحیح:

x = int(3.14)  # x = 3

تبدیل به عدد اعشاری:

y = float(10)  # y = 10.0

تبدیل به رشته:

z = str(100)  # z = "100"

تبدیل به لیست:

a = list((1, 2, 3))  # a = [1, 2, 3]

5. برخی از عملیات‌های رایج روی داده‌ها

اضافه کردن دو عدد:

x = 10 + 5  # x = 15

ترکیب دو رشته:

greeting = "Hello" + " " + "World"  # greeting = "Hello World"

اتصال دو لیست:

list1 = [1, 2, 3]

list2 = [4, 5, 6]

combined = list1 + list2  # combined = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

نتیجه‌گیری

پایتون زبان قدرتمندی است که از انواع داده مختلفی پشتیبانی می‌کند و برای هر نوع داده، مجموعه‌ای از ابزارهای عملیاتی و توابع برای کار با آن‌ها وجود دارد. فهم و استفاده درست از انواع داده‌ها و متغیرها به شما این امکان را می‌دهد که کدهای بهینه و کارآمد بنویسید.