انواع داده ها و متغیر ها در زبان پایتون +مثال

پایتون یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا و محبوب است که به دلیل سادگی و قابلیت‌های گسترده‌اش، توسط برنامه‌نویسان مبتدی و حرفه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مباحث اساسی در پایتون، آشنایی با انواع داده ها (Data Types) و متغیر ها (Variables) در پایتون است. این مفاهیم به شما کمک می‌کنند تا داده ها را به درستی مدیریت کرده و برنامه‌های خود را بهینه‌تر بنویسید. در این مقاله، به بررسی کامل انواع داده ها و متغیر ها در پایتون می‌پردازیم و مثال‌هایی از کاربرد آن‌ها ارائه می‌دهیم.

متغیر ها در پایتون

متغیر یک نام است که به یک مقدار اختصاص داده می‌شود. در پایتون، متغیر ها نیازی به تعریف نوع (Type Declaration) ندارند و می‌توانند به سادگی با انتساب یک مقدار ایجاد شوند.

مثال:

x = 10  # یک متغیر با مقدار عدد صحیح
name = "پایتون"  # یک متغیر با مقدار رشته‌ای
is_active = True  # یک متغیر با مقدار بولی

قوانین نام‌گذاری متغیر ها

1. نام متغیر باید با یک حرف یا علامت زیرخط (_) شروع شود.
2. نمی‌توان از اعداد به عنوان اولین کاراکتر استفاده کرد.
3. نام متغیر نباید شامل کاراکترهای خاص مانند @، $ یا % باشد.
4. نام متغیر نباید با کلمات کلیدی پایتون (Keywords) تداخل داشته باشد.

مثال نام‌گذاری معتبر:

my_variable = 5
_variable = 10

مثال نام‌گذاری نامعتبر:

2variable = 15  # خطا: نام متغیر نمی‌تواند با عدد شروع شود.
my-variable = 20  # خطا: استفاده از کاراکتر خاص مجاز نیست.

انواع داده ها در پایتون

پایتون به دلیل پشتیبانی گسترده از انواع داده های مختلف، یکی از انعطاف‌پذیرترین زبان‌های برنامه‌نویسی است. انواع داده ها در پایتون به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. داده های عددی (Numeric)
2. داده های متنی (Text)
3. داده های لیستی (Sequence Types)
4. داده های مجموعه‌ای (Set)
5. داده های دیکشنری (Mapping)
6. داده های بولی (Boolean)
7. داده های NoneType

1. داده های عددی (Numeric Types)

داده های عددی شامل سه نوع اصلی هستند:

عدد صحیحz (int): اعداد بدون اعشار. مثال:

age = 25
count = -10

عدد اعشاری (float): اعداد با اعشار. مثال:

price = 19.99
gravity = -9.8

عدد مختلط (complex): اعداد شامل قسمت حقیقی و موهومی. مثال:

z = 3 + 4j
print(z.real)  # قسمت حقیقی: 3
print(z.imag)  # قسمت موهومی: 4

2. داده های متنی (Text Type)

پایتون برای داده های متنی از نوع رشته (str) استفاده می‌کند. رشته‌ها می‌توانند شامل حروف، اعداد و کاراکترهای خاص باشند و باید داخل نقل‌قول (” یا ‘) قرار گیرند.

مثال:

message = "سلام دنیا!"
name = 'پایتون'

می‌توانید از عملگرهای مختلف برای کار با رشته‌ها استفاده کنید:

# اتصال رشته‌ها
full_message = "سلام" + " " + "پایتون"
print(full_message)  # خروجی: سلام پایتون

# تکرار رشته
repeat_message = "پایتون " * 3
print(repeat_message)  # خروجی: پایتون پایتون پایتون

3. داده های لیستی (Sequence Types)

این دسته شامل لیست‌ها (list)، تاپل‌ها (tuple) و رنج‌ها (range) می‌شود.

• لیست (list): مجموعه‌ای از مقادیر که قابل تغییر هستند و می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند. مثال:
  

  numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  mixed_list = ["پایتون", 10, True, 3.14]

  
  
• تاپل (tuple): شبیه به لیست است، اما مقدار آن‌ها غیرقابل تغییر است. مثال:
  

  coordinates = (10, 20, 30)

  
  
• رنج (range): برای تولید دنباله‌ای از اعداد. مثال:
  

  for i in range(5):
      print(i)  # خروجی: 0 تا 4

  
  

4. داده های مجموعه‌ای (Set Types)

پایتون از نوع مجموعه (set) برای ذخیره مقادیر یکتا و بدون ترتیب استفاده می‌کند.

مثال:

unique_numbers = {1, 2, 3, 4, 5}
unique_numbers.add(6)
unique_numbers.remove(3)
print(unique_numbers)  # خروجی: {1, 2, 4, 5, 6}

5. داده های دیکشنری (Mapping Type)

دیکشنری (dict) مجموعه‌ای از کلید-مقدار است که به شما امکان می‌دهد داده ها را به صورت جفت ذخیره کنید.

مثال:

person = {
    "name": "علی",
    "age": 30,
    "city": "تهران"
}
print(person["name"])  # خروجی: علی

6. داده های بولی (Boolean Type)

این نوع داده فقط دو مقدار دارد: True و False.

مثال:

is_active = True
is_logged_in = False

7. داده های NoneType

این نوع برای نشان دادن مقدار خالی یا نامعتبر استفاده می‌شود و مقدار آن برابر با None است.

مثال:

value = None
if value is None:
    print("مقدار تعریف نشده است.")

تبدیل انواع داده ها (Type Casting)

پایتون به شما اجازه می‌دهد انواع داده ها را به یکدیگر تبدیل کنید.

مثال:

# تبدیل عدد به رشته
number = 123
number_str = str(number)

# تبدیل رشته به عدد صحیح
string = "456"
string_int = int(string)

# تبدیل لیست به مجموعه
numbers_list = [1, 2, 2, 3]
numbers_set = set(numbers_list)
print(numbers_set)  # خروجی: {1, 2, 3}

بررسی نوع داده با type()

برای بررسی نوع داده در پایتون، می‌توانید از تابع type() استفاده کنید.

مثال:

x = 10
print(type(x))  # خروجی: <class 'int'>

name = "پایتون"
print(type(name))  # خروجی: <class 'str'>

جمع‌بندی

آشنایی با انواع داده ها و متغیر ها در پایتون به شما کمک می‌کند تا برنامه‌های خود را بهینه‌تر بنویسید و از امکانات این زبان به بهترین شکل استفاده کنید. در این مقاله، به بررسی انواع داده ها از جمله اعداد، رشته‌ها، لیست‌ها، مجموعه‌ها، دیکشنری‌ها و موارد دیگر پرداختیم. با درک دقیق این مفاهیم، می‌توانید برنامه‌های قدرتمندتر و موثرتری بنویسید.