ساختارهای داده‌ای در پایتون (بخش اول)

 پایتون یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی محبوب و پرکاربرد است که دارای ساختارهای داده‌ای متنوع و قدرتمندی می‌باشد. در این جزوه قصد داریم به بررسی مهم‌ترین ساختارهای داده‌ای پایتون، از جمله رشته‌ها (Strings)، لیست‌ها (Lists) و تاپل‌ها (Tuples) بپردازیم. این آموزش با زبانی ساده و قابل فهم ارائه شده تا هر کسی بتواند به‌راحتی این مفاهیم را یاد بگیرد.

رشته‌ها و متدهای مرتبط با آن

رشته چیست؟

رشته (String) در پایتون، یک توالی از کاراکترهاست که بین علامت‌های نقل قول (' یا ") قرار می‌گیرد. به عنوان مثال:

text = "سلام دنیا!"

متدهای مهم رشته‌ها

پایتون مجموعه‌ای از متدهای داخلی را برای کار با رشته‌ها فراهم کرده است. برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

1.1 split()

این متد رشته را بر اساس یک جداکننده به چند قسمت تقسیم می‌کند و نتیجه را به‌صورت یک لیست برمی‌گرداند.

text = "سیب،موز،پرتقال"
fruits = text.split(",")
print(fruits)  # خروجی: ['سیب', 'موز', 'پرتقال']

1.2 join()

این متد لیستی از رشته‌ها را با یک جداکننده مشخص به یک رشته واحد ترکیب می‌کند.

fruits = ['سیب', 'موز', 'پرتقال']
result = ", ".join(fruits)
print(result)  # خروجی: 'سیب, موز, پرتقال'

1.3 replace()

برای جایگزین کردن بخشی از یک رشته با مقدار جدید استفاده می‌شود.

text = "سلام دنیا!"
new_text = text.replace("دنیا", "دوست")
print(new_text)  # خروجی: 'سلام دوست!'

1.4 strip()

این متد فضاهای خالی ابتدا و انتهای رشته را حذف می‌کند.

text = "   سلام دنیا!   "
clean_text = text.strip()
print(clean_text)  # خروجی: 'سلام دنیا!'

لیست‌ها و متدهای مربوط به آن

لیست چیست؟

لیست در پایتون یک نوع داده‌ای پرکاربرد است که می‌تواند مجموعه‌ای از مقادیر را ذخیره کند. لیست‌ها تغییرپذیر هستند، یعنی می‌توان بعد از تعریف آن‌ها را تغییر داد.

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
names = ["علی", "زهرا", "حسن"]

متدهای مهم لیست‌ها

2.1 append()

برای اضافه کردن یک مقدار به انتهای لیست استفاده می‌شود.

numbers = [1, 2, 3]
numbers.append(4)
print(numbers)  # خروجی: [1, 2, 3, 4]

2.2 extend()

برای اضافه کردن چندین مقدار به انتهای لیست استفاده می‌شود.

numbers = [1, 2, 3]
numbers.extend([4, 5, 6])
print(numbers)  # خروجی: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

2.3 pop()

برای حذف و بازگرداندن مقدار انتهایی لیست استفاده می‌شود.

numbers = [1, 2, 3]
last_item = numbers.pop()
print(numbers)  # خروجی: [1, 2]
print(last_item)  # خروجی: 3

2.4 sort()

برای مرتب‌سازی لیست استفاده می‌شود.

numbers = [4, 1, 3, 2]
numbers.sort()
print(numbers)  # خروجی: [1, 2, 3, 4]

تاپل‌ها و ویژگی‌های آن

تاپل چیست؟

تاپل (Tuple) یک نوع داده‌ای شبیه لیست است، اما تغییرناپذیر. یعنی بعد از تعریف نمی‌توان مقادیر آن را تغییر داد.

tuple_example = (1, 2, 3, 4)
names_tuple = ("علی", "زهرا", "حسن")

ویژگی‌های تاپل

✅ تغییرناپذیری: بعد از تعریف نمی‌توان مقدار جدیدی به تاپل اضافه کرد یا مقدار یک عنصر را تغییر داد.

✅ سرعت بالا: تاپل‌ها نسبت به لیست‌ها سریع‌تر هستند و در مواردی که نیاز به تغییر داده نداریم، استفاده از تاپل بهینه‌تر است.

✅ استفاده در کلیدهای دیکشنری: تاپل‌ها می‌توانند به‌عنوان کلید در دیکشنری‌ها استفاده شوند، چون تغییرناپذیر هستند.

data = {(1, 2): "مختصات"}
print(data[(1, 2)])  # خروجی: 'مختصات'

✅ امکان دسترسی با اندیس:

tuple_example = (10, 20, 30)
print(tuple_example[1])  # خروجی: 20

✅ امکان تبدیل لیست به تاپل و برعکس:

list_example = [1, 2, 3]
tuple_example = tuple(list_example)
print(tuple_example)  # خروجی: (1, 2, 3)