آموزش پایتون (Python)

پایتون چیست؟

اولین نکته‌ای که پیش از ورود به موضوع آموزش پایتون (Python) باید درباره آن صحبت کنیم، پاسخ دادن به این سوال است، "پایتون چیست؟" پایتون (Python) یک زبان برنامه‌نویسی متن‌باز و رایگان است که اولین‌بار در سال 1991، توسط گیدو ون روسوم (Guido van Rossum) عرضه شد و بعد‌ها توسط PSF یا بنیاد نرم‌افزار پایتون توسعه پیدا کرد.

پایتون که در ابتدا تنها برای نوشتن یک سری کد اتوماسیون معمولی استفاده می‌شد، اکنون یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی دنیا است.

از‌آنجایی‌که پایتون یک زبان برنامه‌نویسی همه‌منظوره (General-Purpose Language) است و محدود به توسعه نوع خاصی از نرم‌افزارها نیست و از‌طرفی یادگیری آن بسیار آسان است، بسیاری از برنامه‌نویسان تازه‌کار آن را به‌عنوان اولین زبان برنامه‌نویسی خود انتخاب می‌کنند. از زبان پایتون می‌توان برای هر‌کاری، از تحلیل داده گرفته تا ساخت بازی‌های کامپیوتری استفاده کرد.

دلایل محبوبیت پایتون

یکی از نکاتی که در موضوع آموزش پایتون (Python) حائز اهمیت است، دلایل محبوبیت پایتون است. ممکن است میانگین درآمد برنامه‌نویسان پایتون بالا باشد، اما این تنها دلیل محبوبیت زبان پایتون در میان برنامه‌نویسان نیست. در ادامه، برخی از دلایل محبوبیت پایتون به‌صورت جزئی‌تر آورده شده است.

زبان مورد‌علاقه غول‌های فناوری دنیاست

Google، YouTube، Facebook، NASA، Dropbox، Yahoo، Mozilla، Quora، Instagram، Reddit و IBM تنها برخی از نام‌های بزرگ فناوری هستند که از پایتون به‌صورت گسترده برای اهداف گوناگون استفاده می‌کنند و دائما به دنبال استخدام مهندسین پایتون هستند.

گوگل از زبان برنامه‌نویسی پایتون برای هر‌کاری از پیاده‌سازی الگوریتم‌های هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) گرفته تا App Engine Cloud استفاده می‌کند.

99.9٪ کد Dropbox شامل client desktop ،backend server، منطق کنترل‌گر وب‌سایت (website controller logic)، بک‌اند رابط برنامه‌نویسی نرم‌افزار کاربردی (API backend) و ابزارهای تحلیلی آن به زبان پایتون نوشته شده‌اند.

به‌صورت گسترده در یادگیری ماشین مورد استفاده قرار می‌گیرد

با رشد علم داده، محبوبیت زبان برنامه‌نویسی پایتون به‌عنوان یک زبان علمی افزایش پیدا کرده است. کتابخانه‌های یادگیری ماشین (Machine Learning) بسیار زیادی به زبان پایتون نوشته شده‌اند. در‌عین‌حال، ابزارهای زیادی با فراهم آوردن امکان استفاده از زبان برنامه‌نویسی پایتون، انجام پروژه‌های یادگیری ماشین را آسان‌تر کرده‌اند.

یادگیری پایتون برای مبتدی‌ها ساده است

در مسیر یادگیری برنامه‌نویسی، دستیابی سریع به موفقیت و دستاورد‌ عامل مهمی است که انگیزه شما برای ادامه یادگیری را دو‌چندان می‌کند. از‌ این‌نظر پایتون انتخاب خیلی خوبی برای برنامه‌نویسان مبتدی است، زیرا ساده است و نحو انعطاف‌پذیری دارد. با زبان برنامه‌نویسی پایتون، می‌توانید به‌سرعت و سادگی برنامه‌های قابل‌استفاده‌ای بسازید.

پایتون می‌تواند تنها زبان مورد‌نیاز کاربر باشد

از‌آنجا‌که پایتون یک زبان برنامه‌نویسی همه‌منظوره است، کاربر می‌تواند تقریبا برای هر پروژه‌ای از آن استفاده کند. مطابق گزارش Skill Up 2018: Developer Skills، پایتون یک زبان برنامه‌نویسی اسکریپتی است که به همه از کارشناسان تست نفوذ (pentesters) گرفته تا مهندسان DevOps کنترل قابل‌توجهی می‌دهد و آن‌ها را قادر به حل مسائل گوناگون می‌سازد. از پایتون برای ساخت وب‌سایت‌ها، توسعه واسط گرافیکی کاربر (Graphical User Interface یا GUI) و تحلیل داده می‌توان استفاده کرد. این یعنی پایتون قابلیت‌های زبان‌های برنامه‌نویسی گوناگون را در یکجا گرد هم آورده و در‌واقع آنچه خوبان همه دارند، زبان برنامه‌نویسی پایتون به‌تنهایی دارد. بنابراین پایتون می‌تواند تنها زبانی باشد که یک برنامه‌نویس برای کلیه وظایف لازم در حین توسعه، به آن نیاز دارد.

مزایا و معایب پایتون

اهمیت آموزش پایتون (Python) را با بیان مزایا و معایب آن ادامه می‌دهیم. پایتون مانند هر زبان برنامه‌نویسی دیگری مزایا و معایبی دارد. در ادامه سعی می‌کنیم بخشی از این مزایا و معایب را برای شما لیست کنیم. البته در طول دوره آموزش پایتون هم سعی می‌کنیم به این مزایا و معایب اشاراتی داشته باشیم.

مزایای زبان پایتون

ماژول‌های شخص ثالث یا third party

پایتون دارای جامعه بسیار بزرگی از برنامه‌نویسان است که ماژول‌های بسیاری را توسعه می‌دهند و شما می‌توانید بدون تکرار کد، از این ماژول‌ها برای توسعه کد خود استفاده کنید.

کتابخانه‌های استاندارد و بزرگ

پایتون کتابخانه‌های استاندارد زیادی برای کارهای مختلف مانند کار با پروتکل‌های اینترنت، سرویس‌های وب و رابط‌های سیستم‌عامل و... دارد.

متن‌باز است 

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی متن‌باز (Open Source) است و این یعنی اینکه شما و هزاران برنامه‌نویس دیگر می‌توانید در توسعه این زبان نقش داشته باشید.

معایب پایتون

سرعت

پایتون به‌دلیل سطح‌بالا بودن و عدم دسترسی نزدیک‌تر به سخت‌افزار، نسبت به زبان‌های C و C++ سرعت پایین‌تری دارد.

توسعه موبایل

پایتون یک زبان ضعیف برای محاسبات موبایل است و زبان مناسبی برای توسعه اپلیکیشن‌های موبایل نیست. به همین دلیل است که اپلیکیشن‌های موبایل اندکی به زبان  پایتون نوشته شده‌اند.

مصرف حافظه

به‌دلیل انعطاف‌پذیری انواع داده، مصرف حافظه پایتون زیاد است. بنابراین پایتون برای عملیات‌هایی که استفاده زیادی از حافظه دارند، گزینه مناسبی نیست.

خطاهای زمان اجرا

از‌آنجایی‌که پایتون یک زبان پویا و مفسری است، اگر برنامه‌ شما ایرادی داشته باشد، احتمالا این خطا‌ها تنها در زمان اجرا خود را نشان خواهند داد.

برای یادگیری پایتون باید از کجا شروع کرد؟

شما برای آموزش پایتون به پیش‌نیاز خاصی نیاز ندارید. برای شرکت در این دوره به مقدار زیادی اشتیاق به یادگیری و پیشرفت، با اندکی چاشنی اراده و تصمیم برای ورود به دنیای برنامه‌نویسی پیشرفته نیاز دارید.

دوره آموزش پایتون ویژه چه کسانی است؟

چه تجربه برنامه‌نویسی داشته باشید یا نه، این دوره به شما کمک می‌کند تا پایتون را از ابتدا یاد بگیرید و از آن برای کارهای مختلفی مثل ایجاد وب‌سایت و اپلیکیشن‌های سیستم‌عامل‌های مختلف، یادگیری ماشین، علم داده و... استفاده کنید.

کاربردهای زبان پایتون

ازجمله کاربردهای مهم زبان برنامه‌نویسی محبوب و پر‌کاربرد پایتون می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

تست نرم‌افزار

یکی از کاربرد‌های پایتون تست نرم‌افزار و وب‌سایت‌ها و بررسی عملکرد آن‌ها است. کتابخانه‌های selenium ،pytest و Splinter این امکان را برای شما فراهم می‌کنند تا عملکرد برنامه‌ها، نرم‌افزارها و وب‌سایت‌های مختلف را بررسی کرده و با رفع مشکلات آن‌ها، تجربه بهتری را برای کاربر فراهم کنید.

طراحی سایت

جنگو یکی از فریم‌ورک‌های پایتون است که در سمت سرور یا اصطلاحا بک‌اند سایت، کاربرد دارد. شما با استفاده از پایتون و فریم‌ورک جنگو می‌توانید بخش سرور و بک‌اند یک سایت را به‌راحتی طراحی کنید. استفاده از این فریم‌ورک به‌دلیل سادگی و محبوبیت پایتون، روز‌به‌روز در حال افزایش است.

علاوه‌بر فریم‌ورک‌ها در حوزه وب، پایتون در زمینه میکرو‌فریم‌ورک‌ها همچون flast و سیستم‌های مدیریت محتوای پیشرفته همچون django-CMS نیز کاربرد دارد.

پردازش تصویر

از پایتون در زمینه پردازش تصویر هم می‌توان استفاده کرد. شما با استفاده از پایتون می‌توانید برنامه‌ای توسعه دهید که با مشاهده صورت شما تشخیص دهد که در حال حاضر چه حسی دارید. این تنها یک نمونه از کارهایی است که با پردازش تصویر می‌توان انجام داد.

وب اسکرپینگ

با استفاده از پایتون می‌توان هر نوع اطلاعاتی را از یک سایت استخراج کرد که به این عمل وب اسکرپینگ می‌گویند. شما می‌توانید اطلاعات موردنیازتان را از سراسر وب جمع‌آوری کرده، سپس با استفاده از تحلیل داده یا یادگیری ماشین روی اطلاعات به‌دست‌آمده، از آن‌ها استفاده کنید.

بلاک‌چین

بلاک‌چین فناوری جدیدی است که پس از معرفی بیت‌کوین موردتوجه قرار گرفت و امروزه شرکت‌های بزرگی همچون گوگل، مایکروسافت و IBM روی آن تحقیق می‌کنند. جالب است بدانید که پایتون در حوزه بلاک‌چین هم کاربرد دارد. شما با استفاده از پایتون می‌توانید بلاک‌چین موردنیاز خود را پیاده‌سازی کنید.

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

علاوه‌بر تحلیل داده‌ها، با استفاده از یادگیری ماشین و هوش مصنوعی می‌توانید داده‌های جدید را پیش‌بینی و یا بهینه‌سازی کنید. در زمینه یادگیری ماشین هم کتابخانه‌های متنوعی از‌جمله Scikit-learn و TensorFlow وجود دارند که هرکدام از آن‌ها متناسب با کاربرد و نیاز فرد، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

طراحی رابط‌های کاربری و برنامه‌های متنوع

شما با استفاده از پایتون می‌توانید رابط‌های گرافیکی و برنامه‌های دسکتاپ را هم طراحی کنید. کتابخانه Tkinter اختصاصا برای این منظور کدنویسی شده است. همچنین می‌توانید از کتابخانه pygame برای طراحی انواع بازی‌ها استفاده کنید.

تحلیل داده

زبان پایتون از‌جمله زبان‌های پرطرف‌دار در دنیای تحلیل داده است. شما می‌توانید با استفاده از کتابخانه‌های مختلفی که برای این زبان در زمینه کار با داده‌ها وجود دارد، حجم بزرگی از اطلاعات را پردازش و تحلیل کنید.

کتابخانه‌هایی همچون sklearn ،Scipy ،Numpy ،Pandas و Matplotlib از‌جمله کتابخانه‌های اساسی و مهم در زمینه تحلیل داده هستند.

پایتون 2 و پایتون 3

پایتون در دو نسخه 2 و 3 عرضه شده است. هر یک از این دو نسخه ویژگی‌های خاص خود را دارند و در آن‌ها تفاوت‌هایی از لحاظ عملکرد و دستورات مورداستفاده وجود دارد. در حال حاضر اکثر برنامه‌نویسان از نسخه 3 ر که قابلیت‌های بیشتر و عملکرد بهتری نسبت به نسخه 2 دارد، استفاده می‌کنند. پایتون 2 نسخه قدیمی‌تر است و پشتیبانی رسمی و عرضه به‌روز‌رسانی‌های آن تا سال 2020 ادامه داشته است.