آشنایی با انواع داده در پایتون

در دنیای برنامه نویسی انواع داده از مسائل پایه ای و بسیار مهم است و تقریبا تمام زبان های برنامه نویسی به نوعی از data type استفاده می کنند. متغیرها می توانند انواع مختلفی از داده را ذخیره کنند و این انواع مختلف می توانند کارهای مختلفی انجام دهند. انواع داده در پایتون نیز از دیگر زبان های برنامه نویسی جدا نیست و به صورت پیش فرض از نوع داده های زیر پشتیبانی می کند:

انواع داده در پایتون:

• انواع متنی: تنها یک نوع str (یعنی رشته)
• انواع عددی: int (عدد صحیح) و float (عدد اعشاری) و complex (بعدا در مورد آن صحبت می کنیم)
• انواع توالی: list و tuple و range
• انواع mapping: تنها یک نوع dict
• انواع دسته: set و frozenset
• انواع Boolean: تنها مقدار bool
• انواع باینری (دودویی): bytes و bytearray و memoryview

اگر این موارد برایتان جدید است، نگران نباشید. در درس های بعدی به طور مفصل در مورد آن ها صحبت خواهیم کرد. از قسمت پائین همین مقاله می توانید به درس های بعدی دسترسی داشته باشید.

برای پیدا کردن نوع داده یک متغیر می توانیم از تابع ()type استفاده کنیم:

x = 5
print(type(x))

مقدار خروجی بدین شکل خواهد بود:

<class 'int'>

در زبان پایتون هنگامی که به متغیری مقدار بدهید، data type آن به صورت خودکار تنظیم می شود. به طور مثال:

x = "Hello World"

#display x:
print(x)

#display the data type of x:
print(type(x))

خروجی این کد عبارت <'class 'str> خواهد بود.

مثال دیگر:

x = 20

#display x:
print(x)

#display the data type of x:
print(type(x))

خروجی این کد نیز <'class 'int> خواهد بود.

ما می توانیم این کار را با تمامی انواع داده در پایتون انجام دهیم:

x = 20.5
x = 1j
x = ["apple", "banana", "cherry"]
x = ("apple", "banana", "cherry")
x = range(6)
x = {"name" : "John", "age" : 36}
x = {"apple", "banana", "cherry"}
x = frozenset({"apple", "banana", "cherry"})
x = True
x = b"Hello"
x = bytearray(5)
x = memoryview(bytes(5))

با این حال اگر نیاز به تعیین نوع داده به صورت دستی داشته باشید، زبان پایتون توابعی با نام data type ها را برای شما آماده کرده است. به طور مثال:

x = str("Hello World")
x = int(20)
x = float(20.5)
x = complex(1j)
x = list(("apple", "banana", "cherry"))
x = tuple(("apple", "banana", "cherry"))
x = range(6)
x = dict(name="John", age=36)
x = set(("apple", "banana", "cherry"))
x = frozenset(("apple", "banana", "cherry"))
x = bool(5)
x = bytes(5)
x = bytearray(5)
x = memoryview(bytes(5))

اگر روی هر کدام از مثال های بالا از تابع ((print(type(x استفاده کنیم حتما نتیجه همان نوع داده ای خواهد بود برایش تعیین کرده ایم.

اعداد در پایتون

در زبان پایتون سه نوع عدد وجود داریم:

• int
• float
• complex

با int شروع می کنیم؛ int مخفف integer و به معنای عدد صحیح است، یعنی عدد مثبت یا منفی و بدون اعشار تا بی نهایت. چند مثال را در کد زیر می بینید:

x = 1
y = 35656222554887711
z = -3255522

print(type(x))
print(type(y))
print(type(z))

خروجی این کد به صورت زیر خواهد بود:

<class 'int'>
<class 'int'>
<class 'int'>

نوع دوم اعداد float است که با نام floating point number هم شناخته می شوند و در فارسی معادل اعداد اعشاری هستند؛ بنابراین اعداد منفی یا مثبت با اعشار و تا بی نهایت. چند مثال را در کد زیر مشاهده می کنید:

x = 1.10
y = 1.0
z = -35.59

print(type(x))
print(type(y))
print(type(z))

خروجی این کد به شکل زیر خواهد بود:

<class 'float'>
<class 'float'>
<class 'float'>

نکته: اعداد float می توانند نماد e را نیز قبول کنند (به معنای «به توان 10»):

x = 35e3
y = 12E4
z = -87.7e100

print(type(x))
print(type(y))
print(type(z))

خروجی این کد ها به شکل زیر است:

<class 'float'>
<class 'float'>
<class 'float'>

نوع سوم اعداد complex می باشد. complex در لغت به معنی «پیچیده» یا «چند وجهی» است. به این نوع اعداد در ریاضیات «عدد مختلط» یا «عدد هم‌تافت» گفته می شود. چنانچه با این مبحث آشنایی ندارید می توانید به صفحه ویکی پدیای آن مراجعه کنید اما به زبان ساده:

عدد مختلط یا عدد هم‌تافت عددی به شکل a + bi است که a و b اعداد حقیقی‌اند و i یکهٔ موهومی با خصوصیت i² = -1 است. عدد a قسمت حقیقی و عدد b قسمت موهومی نامیده و نوشته می‌شود. اعداد حقیقی را می‌توان به عنوان اعداد مختلط با قسمت موهومی صفر در نظر گرفت، یعنی عدد حقیقی a معادل است با عدد مختلط a+0i. _{منبع: ویکی پدیا}

 در زبان پایتون حرف j به عنوان قسمت فرضی عدد در نظر گرفته می شود. چند مثال را مشاهده کنید:

x = 3+5j
y = 5j
z = -5j

print(type(x))
print(type(y))
print(type(z))

خروجی:

<class 'complex'>
<class 'complex'>
<class 'complex'>

تبدیل نوع (type conversion)

شما می توانید اعداد را با استفاده از توابع ()int و ()float و ()complex به نوع داده مورد نظر خود تبدیل کنید:

#تبدیل عدد صحیح به اعشاری:
x = float(1)

#تبدیل عدد اعشاری به صحیح:
y = int(2.8)

#تبدیل عدد صحیح به هم‌تافت:
z = complex(x)

print(x)
print(y)
print(z)

خروجی:

1.0
2
(1+0j)
<class 'float'> <class 'int'> <class 'complex'>

هشدار: شما نمی توانید اعداد complex را به نوع عددی دیگری تبدیل کنید.

تولید عدد تصادفی

زبان پایتون تابعی به نام ()random برای تولید اعداد تصادفی ندارد اما module ای به نام random دارد که می توانیم از آن برای تولید اعداد تصادفی استفاده کنیم. ابتدا باید این module را import کرده و سپس از آن استفاده کنیم. در کد زیر می خواهیم یک عدد تصادفی بین 1 و 9 تولید کنیم:

import random

print(random.randrange(1,10))

خروجی این عدد در هر بار یک مقدار تصادفی بین 1 و 9 خواهد بود. در جلسات پایانی این دوره در مورد این module توضیحات بیشتری خواهیم داد.