چرا بعد از شرط ها باید تابع یاد بگیریم ؟

در ترم اول ، هنرجویان با الگوریتم ، متغیر و حلقه ها آشنا شدند .

در ترم دوم ، یاد گرفتند با استفاده از شرط ها (if) برنامه های هوشمند بسازند .

اما هنوز یک مشکل وجود دارد…

اگر برنامه بزرگ تر شود چه ؟

اگر بخواهیم یک کار را چند بار در بخش های مختلف برنامه انجام دهیم چه ؟

آیا باید هر بار همان کد ها را تکرار کنیم ؟

آموزش مفهوم تابع در پایتون با دستور def

تابع در پایتون چیست ؟

تابع (function) یعنی یک بخش مشخص از برنامه که یک کار خاص انجام می دهد.

به زبان ساده تر :

تابع یعنی تقسیم کار .

در زندگی روزمره هم تقسیم کار داریم :

● یک نفر آشپزی می کند

● یک نفر خرید می کند

● یک نفر نظافت انجام می دهد

هر فرد یک وظیفه مشخص دارد.

در برنامه نویسی هم تابع دقیقاً همین کار را انجام می دهد .

در تابع مسئول انجام یک وظیفه مشخص است .

چرا یادگیری تابع مهم است ؟

یادگیری تابع یکی از مهم ترین مراحل ورود به برنامه نویسی حرفه ای است .

مزایای استفاده از تابع :

● جلوگیری از تکرار کد

● خواناتر شدن برنامه

● منظم شدن ساختار پروژه

● ساده تر شدن عیب یابی

● امکان استفاده مجدد از کد

اگر هنرجو مفهوم تابع را درست درک کند ، قدم بزرگی به سمت حرفه ای شدن برداشته است .

ساختار تابع در پایتون با def

در پایتون برای تعریف تابع از کلمه کلیدی def استفاده می کنیم .

در ترم سوم ، هنرجویان یاد می گیرند:

● چگونه یک تابع تعریف کنند

● چگونه آن را صدا بزنند

● چگونه ورودی به تابع بدهند

● چگونه خروجی دریافت کنند

آن ها درک می کنند که تابع مانند یک « ماشین کوچک » است که ورودی می گیرد و خروجی تولید می کند .

مفهوم تقسیم کار در برنامه نویسی

یکی از اهداف اصلی ترم سوم ، آموزش مفهوم « تقسیم کار » است .

وقتی یک برنامه بزرگ نوشته می شود ، اگر همه دستورات پشت سر هم نوشته شوند :

● برنامه شلوغ می شود

● فهم آن سخت می شود

● پیدا کردن خطا دشوار می شود

اما اگر برنامه به چند تابع تقسیم شود :

● هر بخش مسئول یک کار است

● برنامه منظم تر می شود

● مدیریت پروژه آسان تر  می شود

این همان مهارتی است که در پروژه های بزرگ نرم افزاری استفاده می شود .

مثال ساده از کاربرد تابع

فرض کنید می خواهیم یک شکل خاص را چند بار رسم کنیم .

به جای اینکه هر بار تمام دستورات را دوباره بنویسیم ، یک تابع تعریف می کنیم و هر زمان نیاز داشتیم آن را اجرا می کنیم .

اینجا هنرجو متوجه می شود که :

تابع باعث صرفه جویی در زمان و انرژی می شود .

آموزش پارامتر در تابع

در این مرحله ، هنرجویان با مفهوم پارامتر (ورودی تابع) آشنا می شوند .

پارامتر یعنی اطلاعاتی که به تابع داده می شود تا کار خود را انجام دهد .

برای مثال :

● اندازه شکل

● رنگ

● تعداد تکرار

این بخش باعث می شود هنرجو درک کند که تابع می تواند انعطاف پذیر باشد و رفتارهای مختلفی داشته باشد.

خروجی گرفتن از تابع ( Return)

یکی از مهم ترین بخش های ترم سوم، آموزش خروجی گرفتن از تابع است .

تابع فقط اجرا نمی شود ؛ می تواند نتیجه ای تولید کند .

برای مثال :

● جمع دو عدد را محاسبه کند

● مساحت یک شکل را برگرداند

● نتیجه یک بررسی منطقی را اعلام کند

این مرحله ذهن هنرجو را به سمت ساخت برنامه های واقعی تر هدایت می کند .

ترکیب تابع با شرط و حلقه

در ترم سوم ، مفاهیم قبلی کنار گذاشته نمی شوند؛ بلکه با تابع ترکیب می شوند.

هنرجو یاد می گیرد که :

● داخل تابع از حلقه for استفاده کند

● درون تابع شرط if قرار دهد

● برنامه های چند مرحله ای بسازد

این ترکیب باعث می شود برنامه ها ساختارمند و حرفه ای تر شوند .

استفاده از تابع در پروژه های گرافیکی با Turtle

یکی از جذاب ترین بخش های این ترم، استفاده از تابع در پروژه های گرافیکی است .

 برای مثال :

● تعریف تابع رسم ستاره

● تعریف تابع رسم گل

● تعریف تابع تغییر رنگ

● ساخت الگو های تکراری با ترکیب حلقه و تابع

در این مرحله هنرجو به این درک می رسد که می تواند ابزارهای شخصی خودش را بسازد.

 ساختار آموزشی ترم سوم

جلسه اول : آشنایی با مفهوم تقسیم کار

● مثال های روزمره

● چرا برنامه ها باید تقسیم شوند

جلسه دوم : تعریف تابع با def

● ساختار پایه

● صدا زدن تابع

جلسه سوم : پارامترها

● ورودی گرفتن

● تغییر رفتار تابع

جلسه چهارم : خروجی گرفتن با return

● برگرداندن نتیجه

● استفاده از خروجی در بخش های دیگر برنامه

جلسه پنجم : ترکیب تابع با شرط و حلقه

● ساخت برنامه های چند مرحله ای

جلسه ششم : پروژه عملی

● طراحی پروژه گرافیکی کامل با چند تابع

پروژه های عملی ترم سوم

برای تثبیت یادگیری ، پروژه های متنوع طراحی شدند :

● ساخت ماشین حساب با توابع جداگانه

● طراحی برنامه محاسبه مساحت اشکال

● ساخت سیستم امتیازدهی

● رسم اشکال پیچیده با توابع مختلف

● طراحی برنامه چند بخشی با تقسیم وظایف

این پروژه ها باعث می شوند هنرجو :

● ساختارمند فکر کند

● کد های تمیز تر بنویسد

● اعتماد به نفس بیشتری پیدا کند

● برای ورود به پروژه های بزرگ تر آماده شود

چرا یادگیری تابع پایه ورود به برنامه نویسی حرفه ای است؟

در پروژه های واقعی :

● هزاران خط کد وجود دارد

● چندین برنامه نویس همزمان کار می کنند

● هر بخش مسئول یک وظیفه مشخص است

اگر مفهوم تابع و تقسیم کار درست درک نشده باشد ، مدیریت چنین پروژه هایی غیرممکن می شود .

ترم سوم در واقع پلی است بین آموزش مقدماتی و ورود به سطح حرفه ای .

مهارت هایی که هنرجو در ترم سوم کسب می کند

پس از پایان این ترم ، هنرجو :

● مفهوم تقسیم کار در برنامه نویسی را درک می کند

● می تواند توابع مختلف تعریف کند

● از پارامتر استفاده کند

● خروجی تولید کند

● برنامه های ساحتارمند بنویسد

● کد های تکراری را حذف کند

این مهارت ها پایه ورود به مباحث پیشرفته تر هستند .

ارتباط تابع با آینده برنامه نویسی

مفهوم تابع در تمام حوزه های برنامه نویسی استفاده می شود :

● توسعه وب

● طراحی اپلیکیشن

● هوش مصنوعی

● بازی سازی

● تحلیل داده

تقریباً هیچ برنامه حرفه ای بدون استفاده از تابع نوشته نمی شود .

 تفاوت هنرجوی ترم سوم با مبتدیان

هنرجویی که تابع را درک کرده :

● فقط کد نمی نویسد

● ساختار طراحی می کند

● برنامه را مهندسی می کند

● قبل از نوشتن ، فکر می کند چگونه تقسیم بندی انجام دهد

این همان تفاوت میان برنامه نویس مبتدی و برنامه نویس در حال رشد است .

آیا یادگیری تابع سخت است ؟

اگر به صورت خشک و تئوری آموزش داده شود ، ممکن است پیچیده به نظر برسد .

اما در این دوره :

● آموزش مرحله به مرحله است

● مثال ها ساده و کاربردی هستند

● پروژه ها جذاب طراحی شدند

● مفاهیم با زبان ساده بیان می شوند

به همین دلیل هنرجو بدون استرس ، یکی از مهم ترین مفاهیم برنامه نویسی را یاد می گیرد .

جمع بندی:

ترم سوم آموزش پایتون نقطه ورود به دنیای برنامه نویسی ساختارمند است .

در این مرحله هنرجو یاد میگیرد :

● چگونه برنامه را به بخش های کوچک تقسیم کند

● با استفاده از def تابع تعریف کند

● ورودی و خروجی مدیریت کند

● کد های تکراری را حذف کند

● پروژه های حرفه ای تر بسازد

اگر ترم اول پایه الگوریتم بود و ترم دوم پایه تصمیم گیری ترم سوم پایه مهندسی کردن برنامه است .

واین دقیقاً همان مهارتی است که یک برنامه نویس واقعی به آن نیاز دارد .