کپسوله سازی در پایتون

کپسوله سازی

امروز به یکی ازاصول مهم شی گرایی ، کپسوله سازی میپردازیم.

کپسوله سازی بسته ای از داده ها و توابع میباشد که روی آن داده ها در یک شی کار می کنند. با این کار میتوانیم وضعیت داخلی شی را از بیرون نهان کنیم. یک کلاس نمونه ای از کپسوله سازی است زیرا یک کلاس داده ها و متدها را در یک واحد جمع میکند و یک کلاس از طریق متدها دسترسی به ویژگی های خود را فراهم میکند.

در ادامه مثالی از کپسوله سازی را آورده ایم:

class Counter:
    def __init__(self):
        self.current = 0

    def increment(self):
        self.current += 1

    def value(self):
        return self.current

    def reset(self):
        self.current = 0

در کد زیر یک نمونه جدید از کلاس counter ایجاد میکنیم و متد increment را سه بار قبل از نمایش مقدار فعلی شمارنده در صفحه فراخوانی میکند:

counter = Counter()
counter.increment()
counter.increment()
counter.increment()
print(counter.value())

خروجی:

3

آموزش کپسوله سازی در پایتون را بطور کامل در سایت geeksforgeeks این میتونید مشاهده کنید.

مزایای کپسوله سازی در پایتون

1. کپسوله سازی کدی به خوبی تعریف شده و قابل خواندن ارائه می دهد.
2. از تغییر یا حذف تصادفی جلوگیری می کند.
3. کپسوله سازی امنیت را فراهم می کند.

پایتون سه نوع اصلاح کننده دسترسی خصوصی، عمومی و محافظت شده را ارائه می دهد.

اعضای عمومی (در داخل و خارج از یک کلاس قابل دسترسی است)

اعضای خصوصی (در کلاس قابل دسترسی است)

اعضای محافظت شده (در کلاس و زیرکلاس هایش قابل دسترسی است)

نکته: همه متغیرهای عضو کلاس به طور پیش فرض عمومی هستند.

نکته: اعضای داده محافظت شده زمانی استفاده می شوند که وراثت را پیاده سازی می کنیم و می خواهیم به اعضای داده اجازه دهیم فقط به کلاس های فرزند دسترسی داشته باشند.

Getters و  Setters در پایتون

برای پیاده سازی کپسوله سازی مناسب در پایتون باید از  Setters و Getters استفاده کنیم. هدف اصلی استفاده از Setters و Getters در شی گرایی اطمینان از کپسوله سازی داده میباشد.

دوست عزیز امیدوارم محتوای این پست برای شما مفید و کاربردی باشد اگر قصد یادگیری بیشتر مبحث کپسوله سازی را دارید به ادامه مطلب مراجعه کنید.

 

آموزش وراثت در پایتون

امروز قصد دارم به مبحث بسیارمهمی در زبان برنامه نویسی بپردازم. وراثت در پایتون را میخواهم توضیح دهم پس تا پایان مطالب همراه باشید. دوست عزیز همان طور که از مشخص است وراثت به معنی ارث بردن است یعنی یک کلاس از کلاس دیگر ویژگی هایی را به ارث ببرد. که این ارث بری مزایایی دارد:

1. قابلیت استفاده مجدد از یک کد را فراهم میکند.
2. به ما این امکان را میدهد تا ویژگی های بیشتری به یک کلاس بدون تغییر آن اضافه کنیم.
3. ماهیت گذار است به صورتی که اگر کلاس b از کلاس a ارث میبرد .آنگاه تمام زیر کلاس های b به طور خودکار از کلاس a به ارث میبرند.

در ادامه قطعه کدی را آورده ایم که مثالی از وراثت در پایتون است:

class Person(object):
      
    # Constructor
    def __init__(self, name):
        self.name = name
  
    # To get name
    def getName(self):
        return self.name
  
    # To check if this person is an employee
    def isEmployee(self):
        return False
  
  
# Inherited or Subclass (Note Person in bracket)
class Employee(Person):
  
    # Here we return true
    def isEmployee(self):
        return True
  
# Driver code
emp = Person("Geek1")  # An Object of Person
print(emp.getName(), emp.isEmployee())
  
emp = Employee("Geek2") # An Object of Employee
print(emp.getName(), emp.isEmployee())

خروجی:

Geek1 False

Geek2 True

 

وراثت اشکال مختلفی دارد:

1. وراثت یگانه
2. وراثت چندگانه
3. وراثت چندسطحی
4. وراثت سلسه مراتبی
5. وراثت ترکیبی

یادگیری مباحث مربوط به شی گرایی و اجزای آن بسیار کاربردی میباشد و در برنامه نویسی به شما کمک میکند حرفه ای تر برنامه نویسی کنید پس سعی کنید این مباحث را کامل تر یادبگیرد برای یادگیری بیشتر یه آموزش رایگان براتون در نظر گرفته ایم ادامه مطلب...

چندریختی (polymorphism) در پایتون

چندریختی

چندریختی به این معنی است که کدها بتوانند در شرایط مختلف به شکل های مختلف پاسخ دهند. چند ریختی جایی کاربرد دارد که بخواهیم بصورت generic کد بنویسیم یعنی یک قطعه کد خاص بنویسیم که با انواع متفاوت کار کند. به تعریف دیگر چند ریختی به ما این امکان را میدهد تا متدهایی در کلاس فرزند با همان نامی که در کلاس والد آنها تعریف شده تعریف کنیم.

در ادامه مثالی از چند ریختی در پایتون آورده ایم که به درک موضوع استفاده دو نوع کلاس مختلف به یک شکل کمک میکند.

 

class India():
    def capital(self):
        print("Seoul is the capital of South Korea.")
 
    def language(self):
        print("Hindi is the most common language of India.")
 
    def type(self):
        print("India is a developing country.")
 
class USA():
    def capital(self):
        print("Tehran is capital of Iran.")
 
    def language(self):
        print("Persian is the main language of Iran.")
 
    def type(self):
        print("Iran is in the Middle East.")
 
obj_ind = India()
obj_usa = USA()
for country in (obj_ind, obj_usa):
    country.capital()
    country.language()
    country.type()

 

که خروجی به این صورت میباشد:

Seoul is the capital of South Korea.

Hindi is the most common language of India.

India is a developing country.

Tehran is capital of Iran.

Persian is the main language of Iran.

Iran is in the Middle East.

 

روشهای مختلفی برای استفاده از چندریختی در پایتون وجود دارد. برای تعریف چندریختی میتوانید از تابع، متدهای کلاس یا اشیا مختلف استفاده کنید.

1. چندریختی با تابع و اشیا (به این صورت که تابعی را ایجاد میکنیم تا بتواند هر شی را بگیرد و امکان چندریختی را فراهم کند).
2. چندریختی با متدهای کلاس (پایتون از دو نوع کلاس مختلف به طور یکسان استفاده می کند).
3. چندریختی با وراثت (چندریختی در پایتون متدهایی را در کلاس فرزند تعریف می کند که هم نام متدهای کلاس والد هستند).

دوست عزیز امیدوارم مطالب این پست برایتان مفید بوده باشد اگر قصد یادگیری اصولی مبحث چندریختی رو دارید به آموزش چندریختی در پایتون وبسایت درسمن مراجعه کنید.

معرفی لیست ها در پایتون

لیست ها 

در جلسه قبل به کاربرد رشته ها د رپایتون پرداختیم و در این جلسه قصد داریم به کاربرد لیست ها و توابع لیست ها بپردازیم.

لیست یک مجموعه از اطلاعات است که قابل تغییر و مرتب کردن است.

در زبان پایتون 4 نوع داده کالکشن collection داریم :

1. List
2. Tuple
3. Set
4. Dictionary

که لیست list یکی از پرکاربردترین آن هاست. بقیه کالکشن ها را در پست های بعدی توضیح خواهیم داد.

لیست ها با علامت براکت [] تعریف میشود و عناصر درون براکت با علامت ، از هم جدا میشوند.لیست ها میتوانند هر تعدادی عنصر داشته باشند، و هر عنصر میتواند دارای نوع داده متفاوت باشند.

ساختار تعریف لیست:

thislist=[“apple”,”cherry”,”banana”]

print (thislist)

خروجی برنامه:

[‘apple’,’cherry’,’banana’]

در پایتون امکان ساخت لیست خالی وجود دارد. حتی یک لیست میتواند شامل یک لیست دیگر باشد. که به این روش لیست تو در تو گفته می شود. در ادامه یک نمونه لیست تو در تو را آورده ایم.

my_list=[“darsmancom”,[3,4,5],[‘M’]]

 در این لیست darsmancom یک رشته است. و [‘M’] و [3,4,5] دو لیست مجزا هستند.

توابع کار با لیست ها

در پایتون توابعی که از قبل ساخته شده است وجود دارد که میتوانید بر روی لیست ها این توابع را اعمال کنید.

توضیحات	متد
یک عنصر به انتهای لیست اضافه میکند.	append()
تمام عناصر را از لیست حذف می کند.	clear()
یک کپی از لیست برمی گرداند.	copy()
تعداد یک عنصر مشخص در لیست را بر می گرداند.	count()
عنصرهای یک لیست دیگر را به لیست جاری اضافه می کند.	extend()
اندیس یک عنصر مشخص را برمی گرداند.	index()
یک عنصر را در موقعیت مشخص اضافه می کند.	insert()
یک عنصر را با موقعیت مشخص حذف میکند.	pop()
یک عنصر را با مقدار مشخص حذف میکند.	remove()
مرتب سازی و جایگاه عناصر لیست را معکوس میکند.	reverse()
لیست را مرتب میکند.	sort()

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ندیس لیست از صفر تا یکی کمتر میباشد مثلا اگر ما 5 عنصر تعریف کرده باشیم شماره اندیس از صفر تا 4 میباشد. و اگر عددی بزرگتر از 4 وارد کنیم با خطا مواجه میشویم.

در وبسایت درسمن یک  درس با موضوع معرفی و کار با لیست ها منتشر شده است میتوانید جهت یادگیری بیشتر این آموزش را ببینید.

رشته ها در پایتون

رشته ها 

در زبان های برنامه نویسی رشته ها نوع داده ای میباشد که بیشتر با آن سرو کار داریم. در پایتون مانند بسیاری از زبان ها یک رشته با علامت کوتیشن ("") مشخص میشود. البته دو نوع علامت هنگام استفاده از یک رشته وجود دارد:

1. تک کوتیشن مانند:    ‘ hello Amir ’
2. دابل کوتیشن مانند:   " hello Amir "

که این دو نوع تفاوتی با هم ندارند. رشته ها مانند لیستی از کاراکترها می ماند، که هر کاراکتر داری اندیس میباشد و شماره اندیس از 0 (صفر) شروع میشود یعنی شماره اولین خانه از لیست صفر است. و تمامی ویژگیها و کارهایی که با یه لیست میتوان انجام داد را نیز میتوان با رشته هم انجام داد.

قبلا هم نیز گفته ایم برای چاپ رشته ها از دستور print() استفاده میکنیم.  یادگیری بیشتر درمورد دستور print

اگر خواستید رشته ی چندخطی تولید کنید کافیست در ابتدا و انتهای  رشته از علامت “ یا ‘ سه بار استفاده کنیم. مانند نمونه:

Str=””” Hello Amir

Hello Zahra

Hello Sara”””

برای بازگرداندن مقدار خانه ای از رشته میتوان به صورت زیر این عمل را انجام داد.

"str = "darsmancom

print (str [3])

خروجی برنامه: مقدار s را برمیگرداند. به این صورت که خانه ای که اندیس آن 3 است را به مانمایش میدهد و چون شماره اندیس از صفر شروع میشود پس مقدار s را برمی گرداند. اگر بخواهیم آخرین کاراکتر از رشته را چاپ کنیم اندیس 1-  را را در بلاک قرار میدهیم.

اگر شماره اندیس ای که ذکر میشود خارج از محدوده ی رشته باشد برنامه خطا میدهد. اندیس باید یک عدد صحیح باشد.

توابع رشته

Len (): رشته را به عنوان ورودی گرفته و اندازه ی آن را به ما می دهد.

str (): ورودی خود را تبدیل به رشته میکند و خروجی می دهد.

+: برای اتصال دو رشته استفاده می شود.

=: برای بررسی برابر بودن دو رشته استفاده می شود.

ممنون که تا انتهای این پست همراه ما بودید برای یادگیری پایتون میتوانید دوره معرفی رشته در پایتون درسمن را مشاهده کنید.

دستورات break و continue در پایتون

دستور break

در پست های قبل اشاره ای به این دو دستور کردیم ولی در این مفصل تر میپردازیم به این دو دستور کاربردی در حلقه ها، همراه ما باشید.

 break

این دستور در داخل حلقه نوشته میشود وهنگام اجرا وقتی به این دستور برسد حلقه را میشکند و بیرون حلقه می آید و بقیه دستورات بیرون از حلقه را اجرا میکند.

اگر دستور break در درون حلقه ی تو در تو باشد، حلقه درونی را متوقف میکند.

ساختار دستور break:

break

چه در حلقه for چه در حلقه while این دستور به یک صورت عمل میکند.

در قطعه کد زیر نمونه ای از استفاده این دستور آورده ایم:

:"for val in "string

   : "if val == "i

        break

    print(val)

print ("The end")

خروجی برنامه:

s

t

r

The end

همه ی حروف قبل از i چاپ میشود و هنگام رسیدن به شرط که برقرار است دستورات داخل شرط اجرا میشود که در اینجا دستور break اجرا میشود و از حلقه می آید بیرون و در ادامه دستورات بعد از حلقه را اجرا میکند.

تا اینجا درمورد دستور break صحبت کردیم در ادامه میخواهیم به دستور continue بپردازیم. در دوره آموزش پایتون از مقدماتی تا پیشرفته به این موضوع کامل پرداخته است.

دستور continue

از این دستور برای پرش از روی کدهای درون حلقه برای تکرار حال، استفاده میشود. این دستور حلقه را متوقف نمیکند اما از تکرار یا همان دور بعدی حلقه کار خود را انجام میدهد.

ساختار دستور continue

continue

در قطعه کد زیر نمونه ای از استفاده این دستور را آورده ایم:

:"for val in "string

   :"if val == "i

        continue

    print(val)

print ("The end")

 

خروجی برنامه:

s

t

r

n

g

The end

 

همان طور که مشاهده میکنید هنگام رسیدن به i دستور داخل حلقه اجرا نمیشود و بازمیگردد به اول حلقه و ادامه میدهد.

امیدوارم محتوای این پست را دوست داشته باشید و در کدهایتان استفاده کنید اگر علاقمند به یادگیری بیشتر هستید توصیه من به شما آموزش دستورات break و continue وبسایت درسمن میباشد.

آشنایی با حلقه تو در تو در پایتون

حلقه تکرار تو در تو

در پست قبل نیز به این موضوع پرداختیم  ولی در این پست قصد داریم کامل‎تر در این موضوع صحبت کنیم.

از حلقه های پایتون (for ، while)  میتوانید بصورت تو در تو استفاده کنید. مثلا در برنامه اجرا ماتریس ها به حلقه های تو در تو نیاز دارید. توجه داشته باشید که حلقه ی while با for عملکردشون متفاوت هست و باید در جای درست استفاده شوند.

ساختار استفاده از حلقه تو در تو

:for iterating_var in sequence:
  :for iterating_var in sequence  
      statements(s)     
   statements(s)  

حلقه  while هم به این صورت میباشد.

قطعه کد زیر نمونه ای از استفاده حلقه های تودرتو میباشد:

mtr = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

x = 0

for i in mtr:

    for j in i:

        x += j

خروجی برنامه:

print(x) #45

نکته: زمانی که از حلقه های تو در تو استفاده میکنید میتوانید از یک نوع حلقه در حلقه دیگر استفاده کرد به این صورت که یک حلقه for تعریف میکنیم و حلقه داخلی را از نوع حلقه while تعریف میکنیم.

نکته: در تعریف حلقه ها توجه کنید نام متغیر حلقه ها با یکدیگر متفاوت باشند.

برای ایجاد جدول ضرب اعداد که یک مثال کاربردی میباشد از حلقه تو در تو استفاده میکنیم به این صورت که برای سطرها یک حلقه و برای ستون ها یک حلقه ایجاد میکنیم. و درهربار اجرا یک ردیف را چاپ میکند.

این مبحث را بسیار مختصر توضیح دادیم برای یادگیری کامل تر به آموزش آشنایی با حلقه های تو در تو مراجعه کنید.

آشنایی با حلقه تکرار while در پایتون

حلقه تکرار while  

در این حلقه ابتدا شرط بررسی میشود اگر نتیجه درست بود دستورات داخل حلقه اجرا میشود. بعد از یکبار اجرا ، مجددا شرط بررسی میشود و همینطور ادامه دارد تا جایی که شرط برقرار نباشد.

حلقه while دارای ساختار میباشد

while(condition):

    code to loop;

درقطعه کد زیر نمونه ای از حلقه  while را آورده ایم

num = 1;

 while (num <= 10):

     print ("Hello World!");

 num = num + 1;

 

خروجی برنامه: این برنامه عبارت Hello World! را 10 بار در خط جداگانه چاپ میکند.

حلقه بی نهایت

برای ایجاد حلقه بی نهایت از حلقه while میتوانید استفاده کنید به این صورت که در قسمتی که شرط را عنوان میکنیم از عبارت True استفاده کنیم و دستورات حلقه را بیاوریم که باعث میشود دستورات بصورت بی نهایت اجرا شوند و در خروجی چاپ شوند.

قطعه کد زیر نمونه ای از دستور حلقه بی نهایت میباشد.

While True:

print (“Hello Ali”)

خروجی برنامه: عبارت Hello Ali را تا بی نهایت اجرا میکند.

استفاده از حلقه بی نهایت خطرناک میباشد چون منابع زیادی را مصرف میکند و برای سیستم مشکل به وجود می آورد.

البته بعضی دستورات هستند که میتواند حلقه بینهایت را ایجاد کند مثلا شما یک شرط میگذارید که همیشه درست و تغییری نمیکند در نتیجه خروجی حاصل از آن هم بی نهایت است.

حلقه while تو در تو

در تعریف حلقه ها میتوانید چند حلقه چه حلقه for چه حلقه while را در داخل یکدیگر قرار دهید. که در این حالت ما یک حلقه درونی (inner) و یک حلقه بیرونی (outer) داریم. در حلقه تو در تو به ازای هربار اجرا حلقه ی بیرونی حلقه ی درونی به طور کامل اجرا میشود.

دوست عزیز امیدوارم از مطالب استفاده کرده باشید دراین پست به دستور حلقه  while پرداختیم در وبسایت درسمن آموزش کاملتری در این مورد انتشاریافته است میتوانید به دوره آموزش صفر تا 100 یادگیری پایتون مراجعه کنید.

آشنایی با حلقه ها تکرار for

آشنایی با حلقه for   در پایتون

با کمک حلقه ها میتوانیم قطعه کدی را تکرار کنیم، برای ایجاد حلقه 2 نوع داریم.

1. حلقه for
2. حلقه while

در این پست قصد داریم درمورد حلقه for صحبت کنیم. برای ایجاد حلقه ابتدا یک شرط قرار میدهیم که بر اساس اون شرط حلقه اجرا شود.

دستور for  دارای ساختار کلی میباشد که  هنگام استفاده این ساختار را باید رعایت کنید

ساختار حلقه  for:

for target in object

object: به تعداد عضوهای دنباله تکرار میشود.

Target: دستورات داخل بدنه حلقه به ازای هریک از انتساب ها اجرا میشود.

در قطعه کد زیر نمونه ای از حلقه for را آورده ایم.

numbers = [6, 5, 7, 8, 4, 2, 5, 4, 11]

sum = 0

for val in numbers:

               sum = sum+val

print ("The sum is", sum)

خروجی برنامه:

The sum is 52

حلقه for  میتواند یک بخش else داشته باشد. این بخش زمانی اجرا میشود که عناصر مورد استفاده در حلقه for به پایان برسد. برای متوقف کردن حلقه for میتوان از دستور break استفاده کرد. البته اگر در کدتان از دستور else استفاده کرده باشید در شرایطی که break هم برای متوقف کردن دستور داشته باشیم کد else اجرا نمیشود.

در قطعه کد زیر نمونه ای از حلقه for با else را آورده ایم.

digits = [4, 8, 16]

 

for i in digits:

    print(i)

else:

    print (“No items left.”)

خروجی

4

8

16

No items left.

دستور continue در حلقه for

در حلقه اگر از دستور break استفاده کنیم از حلقه خارج میشویم و بقیه کدها اجرا میشود. ولی اگر از دستور continue استفاده کنیم تنها یک دور از تکرار حلقه for را نادیده میگیرد و برمیگردد ابتدای حلقه را اجرا میکند.

دستور range() در حلقه for

در حلقه ی for میتوانید محدوده ای را مشخص کنید مثلا نقطه شروع و پایانی دنباله را تعیین کنیم در قطعه کد زیر نمونه ای از استفاده این دستور را آورده ایم.

for i in range (6, 12):

    print(i)

خروجی برنامه:

6

7

8

9

10

11

این دستور نیز دارای ساختار میباشد:

(range (start, stop, step

مطالب این موضوع نیز به پایان رسید اگر میخواهید در این زمینه آموزش هایی ببینید پیشنهاد من به شما دوره آموزش آشنایی با حلقه تکرار for میباشد.

دستورات شرطی درپایتون

دستورات if، else، elif و match-case

دستور if

برای بیان شرط در پایتون از دستور if استفاده میکنیم. اگر یه عبارت داشته باشیم که بخواهیم شرط بگذاریم از دستور  if استفاده میکنیم.

قطعه کد زیر نمونه ای از دستور if میباشد.

x , y = 13 , 28

if(x<y);

   k=”x is less than y”

print(k)

خروجی: چون شرط برقرار است متن متغیر k را چاپ میکند.

x is less than y

اگر شرط برقرار نبود یعنی x  کوچکتر نبود برنامه خطا میداد.

برای اینکه وقتی شرط برقرار نیست برنامه را مدیریت کنیم که خطا ندهد و در صورت برقرار نبودن شرط یک عمل دیگر انجام دهد یا یک پیغامی نمایش دهد. با دستور else میتوانید این شرط را هم مدیریت کنیم. در قطعه کد زیر نمونه ای از دستور else را آورده ایم.

x , y = 32 , 9

if(x<y);

   k=”x is less than y”

else

  k=” x is greater than y”

print(k)

خروجی: چون شرط برقرار نیست در غیر اینصورت دستور else اجرا میکند و متن متغیر k را چاپ میکند.

x is greater than y

برای شرط ها میتوانیم از دستور if تودرتو هم استفاده کنیم.

دستور elif

این دستور زمانی اجرا میشود که اولین دستور if  برقرار نباشد اگر elif هم برقرار نباشد دستور elif بعدی اجرا میشود و اگر آن هم برقرار نباشد دستور else اجرا میشود. البته ممکن است بین if وelse چندین دستور elif باشد.

دستور match-cass

وقتی کد ما دارای چندین elif  و else میشود این کار دیگر بهینه نمیباشد برای اینکه کد ها بهینه شود میتوانید از دستور match-cass استفاده کنید. برای اینکار ابتدا یک متد match تعریف میکنیم و مقداریا عبارت را میدهیم و در مرحله ی بعد cass را تعریف میکنیم و به هر case  با توجه به کدمون یه مقادیر را میدیم و بررسی میکنیم شرط ها را و نتیجه را در نهایت چاپ میکنیم.

درسمن یک ویدیو برای آموزش این مبحث ثولید کرده است جهت دسترسی روی آموزش معرفی دستورات شرطی کلیک کنید.