برنامه تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون با مثال و کد
تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون یکی از مفاهیم پایه در برنامه نویسی است. توسعهدهندگان برنامههای کامپیوتری از این مفهوم در حل مسائلی مانند عبارتهای شرطی، عملیات بیتی و حتی توسعه بعضی بازیهای کامپیوتری و غیره استفاده میکنند. برای مثال گاهی از اوقات تصمیم میگیرید عملیات خاصی را بر روی عناصر زوج ذخیره شده در لیستهای پایتون انجام بدهید. به منظور حل این مسئله باید از برنامه تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون استفاده کنید. روشهای متنوعی برای پیادهسازی این برنامه وجود دارند. توانایی حل مسائل یکسان با روشهای متفاوت به نوعی نشاندهنده مهارتهای برنامه نویسی و خلاقیت افراد است. در این نوشته هم از متدهای گوناگونی برای تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون استفاده کردیم.
- در این مطلب با اعداد زوج و فرد و تعریف آنها به شکل درست آشنا میشوید.
- روشهای مهم تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون را شناخته و با هم مقایسه میکنید.
- روش کار با عملگر درصد در پایتون را برای تشخیص عدد زوج و فرد یاد میگیرید.
- یاد میگیرید چطور از عملگر & یا تابع bin برای تشخیص زوج و فرد بودن عدد استفاده کنید.
- فرمول مورد استفاده برای تشخیص عدد زوج و فرد را با استفاده از عملگر // میآموزید.
- با چند مورد از رایجترین کاربردهای عملی تشخیص اعداد زوج و فرد آشنا میشوید.
در این مطلب از مجله فرادرس، ابتدا مفهوم اعداد زوج و فرد را در پایتون بررسی میکنیم. سپس با کمک تکنیکها و عملگرهای مختلف، روش تشخیص زوج یا فرد بودن اعداد را بررسی میکنیم. در انتهای مطلب هم چند مورد از کاربردهای عملی این تکنیک برنامه نویسی را توضیح میدهیم.
تشخیص اعداد زوج و فرد در پایتون
در ریاضیات، اعداد را میتوان به دو دسته اصلی زوج و فرد تقسیم کرد.
درک تفاوت بین این دو گروه مهم، یکی از مفاهیم اصلی در ریاضیات و زبان برنامه نویسی پایتون است.
- عدد فرد: این عبارت به اعداد صحیحی گفته میشود که بر ۲ بخشپذیر نیستند. هر وقت اعداد فرد را بر ۲ تقسیم کنیم باقیمانده برابر با ۱ میشود. به عنوان چند نمونه از اعداد فرد میتوان شمارههای ۱ و ۳ و ۵ و ۷ و ۹ را مثال زد.
- عدد زوج: از طرف دیگر عدد زوج به اعداد صحیح بخشپذیر بر ۲ گفته میشود. وقتی عدد زوجی بر ۲ تقسیم میشود، جواب از نوع اعداد کامل است. به عنوان چند مثال از اعداد زوج میتوانیم به ۲ و ۴ و ۶ و ۸ و ۱۰ اشاره کنیم.
| ویژگی | عدد زوج | عدد فرد |
|---|---|---|
| تعریف | بر ۲ بخشپذیر است. | بر ۲ بخشپذیر نیست. |
| باقیمانده تقسیم بر ۲ | ۰ | ۱ |
| نتیجه تقسیم بر ۲ | عدد صحیح | عدد صحیح نیست. |
| مثال | ۲ و ۴ و ۶ و ۸ و ۱۰ | ۱ و ۳ و ۵ و ۷ و ۹ |
در ادامه مطلب، روشهای مختلف پیادهسازی برنامه تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون را معرفی و بررسی کردهایم.
یادگیری مفاهیم پایتون با کمک پروژههای عملی در فرادرس
خیلی از مفاهیم تدریس شده در مطالب آموزشی پایتون، کاربردهای عملی هم دارند. برای مثال، شاید فکر کنید مسائلی مانند تبدیل ثانیه به ساعت و دقیقه در پایتون، فقط برای تمرین برنامه نویسی کاربرد دارند. اما در زمان نوشتن گزارشات مختلف تخصیص هر رویداد به زمان قابل درک برای انسان از اهمیت بالایی برخوردار است. تشخیص زوج و فرد بودن اعداد، نوشتن توابع بازگشتی، رند کردن اعداد در پایتون، پیادهسازی حلقههای تو در تو و غیره هم از این دست مسائل هستند. برای یادگیری بهتر این تکنیکها و ارتباط آنها با مسائل واقعی میتوانیم از بررسی پیادهسازی پروژههای واقعی کمک بگیریم.
یادگیری پایتون همراه با اجرای پروژههای عملی، تاثیر زیادی در افزایش مهارتها دارد. وبسایت فرادرس، مجموعه کاملی از فیلمهای پروژهمحور پایتون را تولید و منتشر میکند. هدف فرادرس از ساخت این دورهها آموزش نکات برنامه نویسی در کنار اجرای پروژههای عملی است. مفاهیم پیشرفته برنامه نویسی در کنار الگوریتمهای ساده به کار برده میشوند تا اپلیکیشنهای واقعی به وجود بیایند. مشاهده فیلمهای پروژهمحور کمک میکند که با روش استفاده صحیح از دستورات پایتون آشنا شوید و کاربرد عملی برنامههای مختلف را در زمان پیادهسازی پروژههای واقعی یاد بگیرید.
در پایین، چند مورد از فیلمهای آموزش پروژهمحور زبان پایتون را معرفی کردهایم.
- فیلم آموزش پروژه محور جنگو و پایتون درباره طراحی سایت و وب اپلیکیشن با فریمورک Django + گواهینامه
- فیلم آموزش پروژه محور بینایی ماشین با پایتورچ، درباره تشخیص اشیا در PyTorch با پایگاه داده COCO + گواهینامه
- فیلم آموزش پیاده سازی ربات معامله گر با مدل SVM در پایتون
- فیلم آموزش پروژه محور پایتون، پیاده سازی سیستم مدیریت کتابخانه + گواهینامه
- فیلم آموزش مدیریت موجودی انبار در پایتون، به صورت پروژه اپلیکیشن گرافیکی سیستم انبارداری
در بخش بعد، چند برنامه تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون را بررسی میکنیم.
برنامه تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون
چندین روش مختلف برای تشخیص اعداد زوج و فرد در پایتون وجود دارند. در فهرست پایین، تکنیکهای اصلی حل این مسئله را معرفی کردهایم. البته هر کسی میتواند با خلاقیت خود روشهای دیگری را هم طراحی کند.
- استفاده از عملگر «درصد» (%) در پایتون
- استفاده از عملگر «AND بیتی» (&)
- استفاده از تابع bin()
- استفاده از عملگر //
تا به اینجای مطلب هم مفهوم زوج و فرد را در برنامه نویسی متوجه شدید، هم رایجترین روشهای تشخیص اعداد زوج و فرد با پایتون را شناختید. در ادامه تمام این روشها را همراه با مثالهای شفاف توضیح دادهایم. در صورت تمایل به مطالعه این دست مطالب، پیشنهاد میکنیم که حتما اپلیکیشن مجله فرادرس را در گوشی خود نصب بکنید.
برای نصب اپلیکیشن رایگان مجله فرادرس، کلیک کنید.
تقریبا میتوان تمام محاسبات ریاضی پایتون را با کمک عملگرها انجام داد. برنامه نویسان حرفهای پایتون لازم است کار با این عملگرها را بلد باشند. در صورت نیاز به یادگیری این مفاهیم، پیشنهاد میکنیم که فیلم آموزش رایگان عملگرها در زبان پایتون همراه با مثال را در فرادرس مشاهده بکنید. لینک این فیلم در پایین نیز قرار داده شده است.
روشهای معرفی شده در بالا رایجترین تکنیکهای تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون هستند. انتخاب روش، بستگی مستقیم به برنامه و ترجیحات شخصی دارد.
در جدول پایین، این روشها را به شکل مختصر بررسی کردهایم.
| روش | ایده اصلی | توضیح کوتاه |
|---|---|---|
| عملگر % | بررسی باقیمانده تقسیم بر ۲ | اگر باقیمانده ۰ باشد زوج است. |
| AND بیتی (&) | بررسی کمارزشترین بیت | ۰ یعنی زوج، ۱ یعنی فرد |
| تابع bin() | بررسی آخرین بیت باینری | آخرین بیت ۰ یا ۱ است. |
| عملگر // | مقایسه تقسیم صحیح | اگر (number // 2) × 2 برابر عدد بود، زوج است. |
در ادامه مطلب، هر کدام از این روشها را به طور کامل توضیح دادهایم. همچنین از مثالهای واضح و ساده برای کمک به درک بهتر موضوع استفاده کردهایم.
استفاده از عملگر درصد در پایتون
عملگر درصد در پایتون با نماد % نشان داده میشود. وظیفه این عملگر برگرداندن مقدار باقیمانده از تقسیم است. با کمک عملگر درصد به راحتی میتوان زوج یا فرد بودن اعداد را بررسی کرد. در کادر پایین، روش استفاده از عملگر درصد را برای تشخیص اعداد زوج و فرد بررسی کردهایم.
بعد از اجرای کدهای بالا، خروجی زیر در کنسول پایتون نمایش داده میشود.
7 is an odd number.ایده اصلی این برنامه ساده است. اگر عددی بعد از تقسیم بر ۲ باقیمانده نداشته باشد، زوج بوده و در غیر این صورت، فرد است.
استفاده از عملگر AND بیتی
در روش بعد برای بررسی زوج و فرد بودن اعداد در پایتون از عملگر «AND» بیتی استفاده میکنیم. این عملگر با کاراکتر «&»، نشان داده میشود. کمارزشترین بیت در اعداد زوج همیشه صفر است. در حالی که کمارزشترین بیت در اعداد فرد همیشه برابر با 1 است.
بعد از اجرای کدهای بالا، خروجی زیر در کنسول پایتون نمایش داده میشود.
8 is an even number.در این برنامه از عملگر AND بیتی به صورت num & 1 استفاده میکنیم. این دستور، وضعیت کمارزشترین بیت در عدد داده شده را بررسی میکند. اگر نتیجه برابر با 0 شد، پس عدد زوج است و اگر نتیجه برابر با 1 شد، پس عدد فرد داریم.
استفاده از تابع bin
برای تبدیل اعداد از دستگاه دهدهی به باینری میتوانیم از تابع bin() کمک بگیریم. بعد از تبدیل کردن اعداد به باینری، بررسی آخرین بیت آنها سادهتر میشود.
وقتی کدهای بالا را اجرا کنیم، خروجی زیر در کنسول پایتون نمایش داده میشود.
11 is an odd number.خروجی تابع bin() شکل باینری عدد داده شده و از نوع رشته است. برای تعیین زوج یا فرد بودن اعداد فقط کافی است که آخرین کاراکتر این رشته را بررسی بکنیم.
استفاده از عملگر //
عملگر // با نام تقسیم صحیح شناخته میشود. این عملگر یکی از عملگرهای تقسیم در پایتون است. عملگر // دو عدد مختلف را بر هم تقسیم میکند. سپس فقط بخش صحیح نتیجه را برمیگرداند و قسمت اعشاری را حذف میکند. یعنی اینکه اگر هر دو عملوند این تقسیم اعداد صحیح باشند، جواب همیشه عدد صحیح یا کامل است.
در این روش برای تشخیص زوج یا فرد بودن عدد با پایتون میخواهیم از تقسیم صحیح استفاده کنیم. روش کار به این صورت است که ابتدا عددی را تقسیم بر ۲ میکنیم. سپس دو برابر پاسخ را با آن عدد مقایسه میکنیم. اگر هر دو مساوی بودند پس عدد داده شده زوج است.
- بررسی عدد ۶: ابتدا «6//2» را محاسبه میکنیم. سپس پاسخ را ضرب در ۲ کرده و با ۶ مقایسه میکنیم «3*2 == 6». این عبارت شرطی برابر با True است. پس عدد زوج است.
- بررسی عدد ۷: ابتدا «7//2» را محاسبه میکنیم. سپس پاسخ را ضرب در ۲ کرده و با ۶ مقایسه میکنیم «3*2 == 7». این عبارت شرطی برابر با False است. پس عدد فرد است.
در کادر پایین این الگوریتم را پیادهسازی کردهایم.
بعد از اجرای کدهای بالا و با فرض دادن عدد ۱۲ به عنوان ورودی، خروجی زیر در کنسول پایتون نمایش داده میشود.
12 is even.در فهرست پایین، مراحل کار کدهای بالا را به ترتیب توضیح دادهایم.
- خط اول: با کمک تابع input() عددی را از کاربر دریافت میکنیم.
- خط ۴: تمام الگوریتم در عبارت شرطی پیادهسازی شده است.
- ابتدا با کمک کد number // 2 عدد دریافت شده را بر 2 تقسیم صحیح میکنیم.
- سپس آن عدد را ضرب در 2 میکنیم.
- در قسمت سوم عبارت شرطی با کمک عملگر == نتیجه را با number مقایسه میکنیم.
- از خط ۵ تا ۶: اگر جواب این عملگر مقایسهای True بود یا به عبارتی شرط برقرار بود، عدد number زوج و در غیر این صورت فرد است.
نکته: توجه کنید که عملگر == با عملگر = فرق دارد. برای درک بهتر تفاوت = و == در پایتون، پیشنهاد میکنیم که مطلب مربوط به آن را در مجله فرادرس، مطالعه کنید.
کاربردهای عملی تشخیص اعداد زوج و فرد
در بعضی از سناریوهای برنامه نویسی لازم است اعداد را به زوج و فرد تقسیم کنیم. یعنی اینکه دستورات خاصی فقط در صورت زوج یا فرد بودن اعداد اجرا میشوند.
در این قسمت از مطلب، چند مورد از کاربردهای عملی تشخیص اعداد زوج و فرد را بررسی میکنیم.
- عبارتهای شرطی: بیشتر اوقات بررسی زوج یا فرد بودن اعداد با کمک عبارتهای شرطی در پایتون انجام میشود. در این عبارتها با توجه به ویژگی اعداد تصمیمهای متفاوتی را اجرا میکنیم.
- کار با لیستها و آرایهها: گاهی از اوقات باید عملیات مشخصی را بر روی بعضی از عناصر لیست یا آرایه انجام بدهیم. با کمک اعداد زوج یا فرد میتوانیم آن عناصر خاص را شناسایی کرده و به آنها دسترسی داشته باشیم.
- توسعه بازی: بازیهای مختلفی مانند بازیهای کارتی و گیمبردها بر پایه ویژگی زوج یا فرد بودن اعداد طراحی میشوند. به طور معمول با استفاده از این ویژگی ساختار بازی را تعیین کرده یا خروجیها را مشخص میکنند.
- کار با بیتها: کمارزشترین بیت در اعداد زوج، همیشه ۰ و در اعداد فرد ۱ است. این ویژگی کمک زیادی به اجرای عملیات بیتی و پروژههای سطح پایین میکند.
چطور در کار با مفاهیم پیشرفته پایتون حرفهای شویم؟
پایتون ابزارهای بسیار قدرتمند، پیشرفته و انعطافپذیری دارد. برای کسب مهارت در کار با مفاهیم و ابزارهای زبان برنامه نویسی پایتون باید آنها را به شکل دقیق بشناسیم و مثالهای مختلفی را درباره هر کدام حل کنیم. استفاده از منابع کاملی مانند فیلمهای آموزشی فرادرس یکی از روشهای مفید برای یادگیری مطالب پیشرفته است. فیلمهای فرادرس نسبت به سایر روشهای یادگیری، بازدهی بیشتری دارند. فرادرس فیلمهای بسیار خوبی در حوزه زبان پایتون تولید کرده است. این فیلمها با کمک اساتید باتجربه، جدیدترین تکنیکهای برنامه نویسی را آموزش میدهند. استفاده از فیلمهای فرادرس نسبت به سایر روشها بهتر نتیجه میدهد.
در پایین، چند مورد از فیلمهای مربوط به زبان پایتون معرفی شدهاند.
- فیلم آموزش رایگان کتابخانه های پایتون برای یادگیری ماشین و یادگیری عمیق + گواهینامه
- فیلم آموزش برنامه نویسی پایتون پیشرفته، بررسی ترفندهای Python + گواهینامه
- فیلم آموزش تجزیه و تحلیل و آماده سازی داده ها با Python + گواهینامه
- فیلم آموزش برنامه نویسی شی گرا در پایتون
- فیلم آموزش برنامه نویسی پایتون تکمیلی، بهینه کردن کدها در Python
برای مشاهده فیلمهای بیشتر بر روی تصویر زیر کلیک کنید.
جمعبندی
اعداد زوج آنهایی هستند که بر ۲ بخشپذیرند و باقیمانده تقسیم آنها بر ۲، صفر است (مانند ۲، ۴، ۶). در حالی که باقیمانده تقسیم عدد فرد بر ۲ مساوی با ۱ است (مانند ۱، ۳، ۵). در این مطلب از مجله فرادرس، چهار روش اصلی را برای تشخیص زوج یا فرد بودن اعداد در پایتون بررسی کردهایم. این روشها عبارت از استفاده از عملگر درصد (%) برای بررسی باقیمانده، کار با عملگر AND بیتی (&) برای چک کردن کمارزشترین بیت، به کارگیری تابع bin() برای تبدیل به باینری و بررسی آخرین بیت، کار با عملگر تقسیم صحیح (//) و مقایسه عدد اصلی با نسخه ضرب در ۲ جواب تقسیم، هستند.
هر روش را همراه با کد نمونه و خروجی توضیح دادهایم. انتخاب روش به پروژه در دست و سلیقه برنامه نویس بستگی دارد. این تکنیکها پایهای مهم در برنامه نویسی پایتون هستند. برای مثال میتوان از برنامه تشخیص عدد زوج و فرد در پایتون برای مدیریت عبارتهای شرطی، کار با لیستها و آرایهها، توسعه بعضی از بازیها و اجرای عملیات بیتی استفاده کرد. در نتیجه برنامه نویسان پایتون بهتر است با تکنیکهای پیادهسازی این برنامه آشنا باشند.
