نقشه راه یادگیری پایتون

برنامه نویسی مهارتی است که در تمام تکنولوژی ها و فناوری های جهان مدرن امروزی از جمله طراحی و ساخت ربات، هوش مصنوعی، اپلیکیشن های نرم افزار و موبایل و… کاربرد دارد. این مهارت به کمک زبان های مختلفی از جمله جاوا، جاوا اسکریپت، سی پلاس پلاس، سی شارپ، پی اچ پی و… اجرا می شود که پایتون نیز، یکی از مهم ترین آنهاست.

پایتون یک زبان برنامه ‌نویسی سطح بالا و تفسیری است که برای خواندن و نوشتن کد، توسط Guido van Rossum در سال ۱۹۹۱ طراحی شد. این زبان از سینتکس ساده ‌ای برخوردار است که باعث می‌شود کدها برای کامپیوتر و انسان قابل فهم باشند.

بنابراین اگر قصد یادگیری برنامه نویسی را دارید، زبان پایتون را در اولویت قرار دهید؛ زیرا نه تنها کاربردهای بسیار وسیعی در زمینه های مختلف دارد، بلکه تقاضا و بازار کار آن بسیار بیشتر است.

در این مقاله قصد داریم نقشه راه یادگیری پایتون را کامل و جامع توضیح دهیم؛ این نقشه به شما کمک می کند تا مسیر بهتری را انتخاب کنید و سریع تر به هدف خوب برسید.

زبان برنامه نویسی پایتون را بهتر بشناسید!

اگر شما هم چندان با زبان ‌های برنامه‌ نویسی آشنایی ندارید، این قسمت به شما کمک می‌ کند تا با آموزش پایتون بیشتر آشنا شوید. پایتون یکی از زبان ‌های محبوب و ساده برای شروع برنامه ‌نویسی است و به خاطر ساختار ساده و قابل فهم شناخته می‌ شود. اما به نظر شما چرا پایتون؟ به طور کلی چه کارهایی می ‌توان با پایتون انجام داد؟

سادگی، چند منظوره بودن و جامعه فعال در بین برنامه نویسان باعث شده تا این زبان برنامه نویسی، محبوبیت بسیار زیادی داشته باشد. Python با ساختار ساده و خوانا، به فرد اجازه می‌ دهد که به راحتی کدهای خود را بنویسد و بهتر درک کند. همچنین این زبان می ‌تواند در حوزه‌ های مختلفی مانند توسعه وب، تحلیل داده و ایجاد نرم‌افزارهای دسکتاپ مورد استفاده قرار گیرد؛ بنابراین جامعیت بیشتری دارد.

کاربردهای زبان برنامه نویسی پایتون عبارتند از:

• توسعه نرم ‌افزار و وبسایت ‌ها
• تحلیل داده و علم داده
• یادگیری ماشین و هوش مصنوعی
• توسعه بازی ‌ها
• توسعه برنامه ‌های موبایل
• توسعه نرم‌ افزارهای شبکه و امنیت
• توسعه رباتیک و اینترنت اشیاء
• اتوماسیون و اسکریپت ‌نویسی
• توسعه بلاکچین، وب ایمن و…

به همین دلیل پایتون یکی از بهترین زبان‌ های برنامه ‌نویسی برای شروع است. با استفاده از این زبان، می ‌توان مفاهیم برنامه‌ نویسی را به راحتی یاد گرفت و به سرعت به توانایی نوشتن کدهای کاربردی دست پیدا کرد. با شرکت در بوت کمپ پایتون، دنیای جدیدی از امکانات برنامه ‌نویسی را کشف می کنید.

از آن جایی که پایتون در تمام شاخه های فرعی برنامه نویسی از جمله دواپس، بک اند، علم داده و… کاربرد دارد؛ مسیر یادگیری آن برای هر شاخه نیز متفاوت است. پس ابتدا هدف و زمینه شغلی مورد علاقه خود را انتخاب کنید تا مسیرتان مشخص شود. در ادامه مسیر یادگیری پایتون را برای بک اند، علم داده، مهندسی دواپس و… توضیح می دهیم.

مسیر یادگیری پایتون برای بک اند

بک اند (back-end) بخشی از یک وب‌ سایت یا برنامه است، که داده‌ ها و عملیات پشت صحنه یک وبسایت یا اپلیکیشن را مدیریت می‌ کند. به طور کلی، بک اند مسئول انجام عملیات و پردازش‌ هایی است که کاربران به طور مستقیم با آنها در تعامل نیستند.

فرض کنید یک وب ‌سایت فروشگاهی دارید. قسمتی که به نمایش محصولات، افزودن آنها به سبد خرید، و فرآیند خرید مربوط ، بخش اصلی و قابل مشاهده برای کاربران است و به عنوان بخش “فرانت ‌اند” شناخته می‌ شود.

اما بخشی که مسئول پردازش سفارشات، اتصال به پایگاه داده برای ذخیره اطلاعات محصولات و کاربران و ارسال پیام‌ های ایمیل تأییدیه باشد ، به بخش بک اند مربوط می شود.

به زبان ساده، بک اند می‌ تواند مثل مغز یا کارخانه پردازشی وب ‌سایت و برنامه‌ شما باشد که از دید کاربر قابل مشاهده نیست، اما وظیفه اصلی آن انجام پردازش‌ های مورد نیاز و ارتباط با قسمت ‌های دیگر سیستم است.

برای یادگیری برنامه ‌نویسی بک ‌اند، باید مراحل زیر را دنبال کنید (چیزی که در بوت کمپ بک اند کار و کمپ هم طی می شود):

1. آشنایی با مفاهیم اولیه‌ و سینتکس پایتون مانند متغیرها، نوع داده‌ ها، شرایط و حلقه‌ ها، توابع و کلاس‌ ها
2. آشنایی با مفاهیم شی گرایی بک ‌اند مانند معماری سرویس، زبان های برنامه ‌نویسی بک ‌اند، پایگاه و مدل ‌سازی داده، روش‌ های ارتباط با سرویس ‌های بیرونی (API) و مفاهیم امنیتی
3. مطالعه و آموزش فریم‌ ورک‌ های بک ‌اند معروف پایتون مانند Django و Flask، این فریمورک ‌ها برای توسعه برنامه ‌های وب بک ‌اند استفاده می‌ شوند.
4. یادگیری پایگاه داده های SQL و سیستم های مدیریت MySQL و PostgreSQL
5. آموزش Django به عنوان یک فریم‌ ورک قدرتمند که برای توسعه وب‌ سایت‌ ها و برنامه‌ های وب کاربرد دارد.
6. Flask یک فریم ‌ورک بک ‌اند سبک ‌تر از Django است که برای پروژه‌ های کوچکتر یا آنچه که نیاز به انعطاف بیشتری دارد، استفاده می شود. می ‌توانید از منابع آموزشی آنلاین یا مستندات رسمی Flask برای یادگیری آن استفاده کنید.
7. انجام پروژه های عملی برای تثبیت مطالب یاد گرفته شده و بهبود مهارت‌ های خود؛ این پروژه‌ ها می‌ توانند از سطح ساده تا پیچیده باشند و به شما کمک می ‌کنند تا مهارت ‌های عملی خود را بهبود بخشید.
8. پس از آشنایی با مفاهیم پایه ‌ای و توانایی توسعه پروژه‌ های ساده، می‌ توانید به مفاهیم پیشرفته ‌تر مانند تست‌ های واحد، معماری ‌های پیشنهادی، بهینه ‌سازی کارایی و امنیت و ایجاد API متمرکز (RESTful APIs) بپردازید.

با دنبال کردن این مسیر و تلاش و پشتکار شخصی، می توانید به یک برنامه نویس بک اند ماهر با پایتون تبدیل شوید.

مسیر یادگیری پایتون برای دواپس

دواپس (DevOps) مخفف عبارت “Development” (توسعه) و “Operations” (عملیات) است. در واقع یک فلسفه، فرهنگ و مجموعه ای از رویه ها برای همکاری و ارتباط بین تیم های توسعه نرم افزار و عملیات فناوری اطلاعات است. هدف دواپس این است که با از بین بردن موانع بین این دو تیم، فرآیند توسعه و استقرار نرم افزار را سریعتر، کارآمدتر و قابل اعتمادتر کند.

یادگیری زبان برنامه نویسی پایتون، در آموزش دواپس نیز اهمیت بسیار زیادی دارد. اما به نظر شما چرا پایتون برای دواپس مهم است؟ پایتون به دلیل مزایای متعددی که دارد، به عنوان یک زبان برنامه‌ نویسی ایده‌ آل برای دواپس شناخته می ‌شود.

پایتون زبانی با خوانایی بالا و ساختار واضح است که یادگیری و استفاده از آن را آسان می ‌کند. حتی افراد بدون تجربه برنامه ‌نویسی نیز می‌ توانند به سرعت با اصول اولیه پایتون آشنا شوند.

همچنین پایتون زبانی همه ‌کاره است که می‌ توان از آن برای طیف گسترده‌ ای از وظایف دواپس، از جمله خودکارسازی، اسکریپت‌ نویسی، تجزیه و تحلیل داده و توسعه وب استفاده کرد.

این زبان دارای مجموعه ‌ای وسیع از کتابخانه ‌های شخص ثالث است که به طور خاص، برای وظایف دواپس طراحی شده‌ اند. این کتابخانه‌ ها می‌ توانند باعث صرفه‌ جویی در زمان و تلاش فرد شوند و کمک کنند تا وظایف خود را سریع‌ تر و کارآمدتر انجام دهند.

پایتون از جامعه ‌ای بزرگ و فعال از توسعه‌ دهندگان و کاربران برخوردار است. این جامعه می ‌تواند منابع آموزشی و پشتیبانی مفیدی را برای متخصصان دواپس ارائه دهد. این زبان قابلیت حمل زیادی دارد؛ به این معنی که کدهای نوشته شده به زبان پایتون را می ‌توان بدون نیاز به تغییر، در سیستم ‌عامل ‌های مختلف اجرا کرد.

این ویژگی ها، پایتون را به زبانی ایده ‌آل برای دواپس تبدیل می‌ کند، زیرا متخصصان دواپس باید با طیف گسترده‌ ای از سیستم ‌عامل‌ ها و محیط ‌ها کار کنند. برای خودکارسازی وظایف مختلف دواپس، مانند استقرار برنامه‌ ها، پیکربندی سرور و مدیریت زیرساخت‌ ها باید از پایتون استفاده کرد.

مسیر یادگیری پایتون برای دواپس، شامل مراحل زیر می شود:

1. آشنایی با مفاهیم پایه مانند متغیرها، حلقه ها، شرط ها و توابع
2. مطالعه مبانی تئوری پایتون از منابع معتبر
3. انجام تمرینات و آشنایی با کدنویسی در پایتون
4. انجام پروژه های کوچک و سپس پروژه های بزرگ تر
5. مطالعه منابع خاص و علوم پایه مانند ریاضیات و فیزیک
6. شرکت در کلاس ‌ها و جلسات آموزشی که از جامعه برنامه نویسان تشکیل شده
7. انگیزه و پیشرفت مداوم را حفظ کنید. یادگیری پایتون یک مسیر طولانی است و به انگیزه و پیشرفت مداوم نیاز دارد. بنابراین از خودتان انگیزه بگیرید و همیشه به دنبال یادگیری و بهبود بیشتر باشید.

با رعایت این مراحل و انجام تمرینات منظم، می ‌توانید به طور موثر پایتون را برای دواپس یاد بگیرید و از آن در علوم مختلف بهره‌ مند شوید.

مسیر یادگیری علم داده با پایتون

فرض کنید یک شرکت بزرگ فروشگاهی هستید و اطلاعات زیادی در مورد مشتریان خود دارید که شامل سن، جنسیت، محل سکونت و تاریخچه خرید هستند. شما می ‌توانید از علم داده، برای تحلیل این اطلاعات و به دست آوردن جواب سوالاتی استفاده کنید که عبارتند از: کدام محصولات بیشتر مورد استقبال مشتریان قرار می ‌گیرند؟ چه مشتریانی خرید بیشتری دارند؟ چگونه می ‌توانیم فروش خود را افزایش دهیم؟

پس می‌ توانید از علم داده برای پیش بینی رفتار آینده مشتریان خود استفاده کنید. به عنوان مثال، می ‌توانید پیش ‌بینی کنید که کدام مشتریان احتمال دارد در آینده دوباره خرید کنند.

علم داده یا داده ‌ورزی، شاخه ‌ای از علوم کامپیوتر و آمار است که به تحلیل، تفسیر و استفاده از داده‌ ها می پردازد. این اطلاعات برای به دست آوردن الگوها، اطلاعات، دانش و پیش بینی های آینده مفید هستند.

به عبارت ساده، علم داده مثل یک آشپز ماهر است که با استفاده از مواد اولیه (داده‌ ها) و ابزارهای مختلف (الگوریتم‌ ها و مدل‌ ها)، غذاهای خوشمزه (اطلاعات و دانش) می‌ پزد. این اطلاعات و دانش به ما کمک می‌ کند تا تصمیمات بهتری بگیریم و آینده را پیش‌ بینی کنیم.

حالا سوال اصلی اینجاست که زبان پایتون، در علم داده چه کاربردهایی دارد؟ زبان برنامه‌ نویسی پایتون به دلیل سادگی، انعطاف ‌پذیری و قدرت به طور گسترده در علم داده استفاده می‌ شود. برخی از کاربردهای پایتون در علم داده عبارتند از:

کاربرد	کتابخانه	توضیحات
تجزیه و تحلیل داده	Pandas, NumPy	بارگیری، تمیز کردن، دستکاری و تجزیه و تحلیل داده‌ ها
تجسم داده	Matplotlib, Seaborn	ایجاد نمودارها و چارت ‌های جذاب و آموزنده
یادگیری ماشین	Scikit-learn, TensorFlow, PyTorch	آموزش و ارزیابی مدل‌ های یادگیری ماشین و یادگیری عمیق
پردازش زبان طبیعی	NLTK	پردازش متن و استخراج اطلاعات از آن
اتوماسیون	Selenium	خودکارسازی وظایف مربوط به وب
توسعه وب	Django, Flask	توسعه وب‌ سایت‌ ها و برنامه‌ های وب
شبکه	Scapy	تجزیه و تحلیل و دستکاری بسته‌ های شبکه
تجزیه و تحلیل داده	Pandas, NumPy	بارگیری، تمیز کردن، دستکاری و تجزیه و تحلیل داده‌ ها

مراحل یادگیری علم داده با پایتون به شرح زیر است:

• مرحله اول یادگیری اصول اولیه پایتون و کتابخانه های NumPy، Pandas و Matplotlib برای کار با داده ‌ها، ماتریس ‌ها و تجسم داده ‌ها
• مرحله دوم یادگیری ریاضیات و آمار مانند جبر خطی (ماتریس‌ ها، بردارها، معادلات خطی)، حساب دیفرانسیل و انتگرال (مشتق، انتگرال، توابع) و آمار (احتمال، توزیع‌ های آماری، رگرسیون)
• یادگیری کتابخانه‌ های علم داده برای تجزیه و تحلیل، یادگیری ماشین و تجسم داده
• کسب تجربیات عملی با انجام پروژه های منظم و ایجاد مدل‌ های یادگیری ماشین

با دنبال کردن این مسیر و تلاش و پشتکار، می ‌توانید به یک متخصص علم داده با پایتون تبدیل شوید.

مسیر یادگیری جاوا با پایتون

اگرچه جاوا و پایتون دو زبان برنامه ‌نویسی مجزا هستند، اما یادگیری هر دو می‌ تواند در ارتقای مهارت‌ های برنامه‌ نویسی کمک کننده باشد. جاوا زبانی است که دستورالعمل‌ های لازم، برای انجام کارهای مختلف را به کامپیوتر می دهد. وب ‌سایت ‌های معروف مانند Amazon و eBay، برنامه ‌های محبوبی مانند Instagram، Twitter، Microsoft Office و Adobe Photoshop از جاوا استفاده می کنند. در مسیر یادگیری جاوا با پایتون، مراحل زیر را طی کنید.

• تسلط بر اصول اولیه پایتون (نوع زبان و کتابخانه ها)
• یادگیری اصول اولیه جاوا (مفاهیم شیء گرا و نوع زبان)
• مقایسه و تطبیق جاوا و پایتون (پس از یادگیری اصول اولیه هر دو زبان، وقت آن است که آنها را با هم مقایسه کنید و تطبیق دهید. این نکته به شما کمک می ‌کند تا نقاط قوت و ضعف هر زبان را درک کنید و از آنها به طور موثرتر استفاده کنید.)
• کسب تجربیات عملی

مسیر یادگیری گو با پایتون

Python و GO زبان ‌های برنامه ‌نویسی قدرتمندی هستند که اشتراکات زیادی دارند و این امر، یادگیری و استفاده از هر دو زبان به موازات یکدیگر را آسان‌ تر می ‌کند. در اینجا یک مسیر پیشنهادی برای یادگیری گو با پایتون را توضیح می دهیم.

1. تسلط بر مفاهیم پایه ای گو مانند ساختارهای اساسی که شامل متغیرها، انواع داده‌ ها، توابع، شرط‌ ها و حلقه‌ ها هستند.
2. اگرچه گو به طور کامل شی گرا نیست، اما درک مفاهیمی مانند کلاس‌ ها، رابط‌ ها و وراثت می ‌تواند مفید باشد.
3. گو از سیستم جمع آوری زباله استفاده می ‌کند، اما درک نحوه عملکرد آن و نحوه جلوگیری از نشت حافظه مهم است. پس باید در این مرحله، مدیریت حافظه را یاد بگیرید.
4. آشنایی با ابزارهای گو مانند GoLand (برای تکمیل کد، اشکال ‌زدایی و refactor)، Delve (یک اشکال‌ زدای قدرتمند خط فرمان است که به شما امکان می‌ دهد کد خود را به صورت گام به گام اجرا کنید و مقادیر متغیرها را مشاهده کنید)، Go vet (ابزاری برای بررسی کد و رفع خطاهای احتمالی)
5. کاوش در کتابخانه ‌های استاندارد گو که شامل توابعی برای انجام وظایف رایج مانند کار با فایل‌ ها، شبکه، رمزگذاری و زمان هستند.
6. ساخت پروژه‌ های گو که می توانید با نوشتن برنامه‌ های ساده مانند چاپ اعداد یا خواندن ورودی از کاربر شروع کنید سپس به سراغ پروژه‌ های چالش ‌برانگیزتر مانند ساخت یک وب API یا یک برنامه خط فرمان بروید.
7. در نهایت پس از پایان مراحل یادگیری، از اشتراکات بین پایتون و گو استفاده کنید. چرا که هر دو زبان از نحو مشابهی استفاده می ‌کنند و بسیاری از مفاهیم پایه ای آنها یکسان هستند. همچنین در انجمن‌ های  GO و گروه‌ های آنلاین شرکت کنید تا از دیگران کمک بگیرید و دانش خود را به اشتراک بگذارید.

یادگیری Nodejs با پایتون

انتخاب بین Node.js و پایتون برای یادگیری به عنوان اولین زبان برنامه نویسی یا به عنوان زبان دوم، به نیازها و اهداف شما بستگی دارد. هر دو زبان مزایا و معایب خاص خود را دارند. اما آیا می توان Nodejs را با پایتون یاد گرفت؟

پاسخ به این سوال مثبت است و بله می توان Nodejs را به کمک پایتون یاد گرفت زیرا از جهاتی به یکدیگر مشابه هستند برای مثال:

• هر دو زبان برنامه نویسی سطح بالا هستند: به این معنی که آنها به جای دستورات سطح پایین، از کلمات کلیدی و ساختارهای زبانی قابل فهم برای انسان استفاده می کنند.
• هر دو زبان دارای نحو ساده ای هستند: یادگیری و خواندن کد آنها آسان است.
• هر دو زبان دارای جامعه ای بزرگ و فعال از توسعه دهندگان هستند: به این معنی که می توانید به راحتی منابع آموزشی و پشتیبانی پیدا کنید.

اگر از قبل پایتون را آموخته اید، اکنون می توانید از این دانش برای یادگیری نود جی اس استفاده کنید. می توانید از مفاهیم برنامه نویسی مانند متغیرها، انواع داده ها، ساختارهای کنترلی و توابع در Node.js استفاده کنید؛ یا می توانید از کتابخانه های جاوا اسکریپت موجود در Node.js استفاده کنید. همچنین از ابزارهای توسعه جاوا اسکریپت برای اشکال زدایی و پروفایل برنامه های Node.js استفاده کنید.

نقشه راه یادگیری پایتون برای برنامه نویسی موبایل

یادگیری پایتون برای برنامه نویسی موبایل، در ساخت برنامه های مختلف برای سیستم عامل های اندروید و iOS کمک می کند. به این ترتیب مراحل یادگیری پایتون برای برنامه نویسی موبایل به شکل زیر است:

1. قبل از شروع برنامه نویسی موبایل، باید به زبان پایه پایتون مسلط شوید.
2. در مرحله دوم، باید فریمورک مناسب برای این کار را انتخاب کنید. دو مورد از محبوب ترین فریمورک ها شامل Kivy و BeeWare می شوند. Kivy برای ساخت برنامه های چند سکویی (cross-platform) با رابط کاربری گرافیکی (GUI) استفاده می شود. BeeWare برای ساخت برنامه های ساده تر با رابط کاربری مبتنی بر متن استفاده می شود.
3. بعد از انتخاب فریم ورک، باید با نحوه کار آن آشنا شوید. مستندات و آموزش های آنلاین زیادی برای هر فریم ورک وجود دارند.
4. بهترین راه برای یادگیری برنامه نویسی موبایل با پایتون، تمرین و ممارست است. سعی کنید برنامه های ساده ای را با استفاده از فریم ورک انتخابی خودتان بسازید؛ می توانید از پروژه های منبع باز موجود در GitHub الهام بگیرید.

نقشه راه یادگیری پایتون برای برنامه نویسی دسکتاپ

اگرچه که اصول اولیه و کلی برنامه نویسی برای طراحی برنامه های دسکتاپ و موبایل یکسان است، اما مهم ترین مباحث عملی متفاوت هستند. بنابراین در اولین قدم باید مشخص کنید که هدفتان از یادگیری برنامه نویسی چیست؟ برنامه نویسی را برای دسکتاپ نیاز دارید یا موبایل؟ اگر قصد یادگیری برنامه نویسی دسکتاپ را دارید، از کدام زبان استفاده می کنید؟ اگر انتخاب شما، محبوب ترین زبان جهان یعنی پایتون است پس ادامه مطلب را از دست ندهید.

برنامه نویسی دسکتاپ با پایتون با استفاده از فریم ورک های مختلفی انجام می شود که مهم ترین آنها شامل PyQt، Kivy، Tkinter، PyGUI هستند. توضیح هر یک از این فریمورک ها از توضیح این بحث خارج است و در این مقاله تنها به مسیر یادگیری پایتون برای برنامه نویسی دسکتاپ می پردازیم.

برای شروع یادگیری پایتون مورد نیاز دسکتاپ، مراحل زیر را طی کنید:

• یادگیری پایتون مقدماتی (کاربردها، ویژگی ها، نصب و راه اندازی، متغیرها، انواع داده، عملگرها، دستورات شرطی، حلقه ها، توابع، لیست ها، دیکشنری ها، تاپل ها، رشته ها، کلاس ها، اشیاء، وراثت، پلی مورفیسم)
• آشنایی با کتابخانه های GUI شامل Tkinter، Kivy، Qt for Python
• ساخت پروژه های ساده و پیشرفته دسکتاپ مثل ماشین حساب، دفترچه یادداشت، برنامه نمایش عکس، بازی های ساده و برنامه های کاربردی
• یادگیری و تسلط بر مفاهیم پیشرفته مانند مدیریت حافظه از طریق  جمع آوری زباله و ارجاع دهی، تست نویسی مانند تست واحد و تست انتها به انتها، استقرار برنامه از طریق ساخت فایل exe، pyinstaller

زبان برنامه‌ نویسی پایتون به دلیل سادگی، قدرت و انعطاف ‌پذیری بالا، به یکی از محبوب ‌ترین زبان‌ های این مهارت در جهان تبدیل شده است. این زبان در طیف وسیعی از زمینه‌ ها از جمله توسعه وب، علم داده، یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و… کاربرد دارد. در این مقاله یک نقشه راه جامع، برای یادگیری پایتون ارائه دادیم که افراد را از سطح مبتدی تا متخصص راهنمایی می‌ کند.