لغة البرمجة بايثون Python موسوعة الحاسوب:
تعريف:
بايثون (Python) هي لغة برمجة عالية المستوى سهلة التعلم مفتوحة المصدر قابلة للتوسيع و مفسرة و تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات بما في ذلك برمجة التطبيقات و البرامج الحاسوبية، وعلم البيانات والذكاء الاصطناعي،و الويب،و الالعاب،و غيرها من المجالات المعلوماتية.
لقد تم تطوير بايثون لأول مرة في أوائل التسعينيات من قبل جويدو فان روسم في امستردام بهولندا حيث تم الاعلان عنها بالضبط في سنة 1991م، و ذلك استنادا الفرقة الكوميدية البريطانية مونتي بايثون.
تتميز بايثون (Python) بسهولة القراءة و الكتابة و التعلم أيضا حتى لو لم تكن قد درستها من قبل، مما يجعلها شائعة بين المبتدئين و الخبراء على حد السواء.
إن هذه اللغة التي خلقت ضجة في الآونة الأخيرة بين عموم المبرمجين توفر العديد من المكتبات القوية و المفيدة للمستخدمين، و هو ما يجعل من هذه الأخيرة سهلة العمل في مختلف المجالات و المشاريع و فرضت نفسها بين جميع لغات البرمجة المعروفة نظرا لسهولتها.
تستخدم بايثون بشكل واسع في تطوير و برمجة التطبيقات و البرامج الصغيرة و المتوسطة الحجم كما أن لها دور أساسي في تبسيط لغات البرمجة الأخرى لتصبح لغة متاحة للجميع من أجل تعلمها.
تتميز بايثون بقدرتها على التعامل مع مجموعة واسعة من البيانات و التعامل مع النصوص و الصور و الصوتيات و الفيديو أيضا، مما يجعلها مفيدة في مختلف المجالات العلمية و التطبيقية.
أساسيات تعلم لغة بايثون:
لتعلم لغة البرمجة بايثون (Python) و العمل بها سأقدم لك خطوات بسيطة لا بد من اتباعها خصوصا إذا كنت مبتدأ في مجال البرمجة.
- تثبيث بايثون من الموقع الرسمي للبرنامج حيث يمكنك تنزيل النسخة الأخيرة من Python و ذلك عبر هذا الرابط: Download Python، ثم اختيار نوع نظام التشغيل الذي تتوفر عليه من خلال النقر على Download يليها اختيار أول خيار Latest Python 3 Release - Python 3.11.2 (انتباه يتم تحديث البرنامج باستمرار ممكن أن تجد نسخة بايتون Python 3.11.2 أو أحدث من ذلك)، بعدها قم بالنزول أسفل قليلا و انقر على النظام الذي تتوفر عليه من خانة Files.
- تثبيث محرر النصوص: تجدر الإشارة أنه يجب عليك تثبيث محرر نصوص يمكن استخدامه لكتابة و تشغيل الاوامر و البرامج الخاصة بلغة البرمجة بايثون، يمكن في هذا الصدد استخدام محرر النصوص المدمج مع PyCharm أو VSCODE.
- البدء في تعلم الأساسيات: يجب عليك البدء في تعلم الأساسيات مثل المتغيرات،و الدوال الاساسية التي تتمثل في (if,else,for,while) العمليات الحسابية الأساسية و الجمل التحكيمية التي يمكنك تعلمها بسهولة من خلال مشاهدة فيديوهات يوتيوب تخص لغة بايثون.
- تطبيق ما تعلمته: بمجرد أن تتعلم الأساسيات قم بتطبيق ما تعلمته في برامج بسيطة مثل الحاسبة أو برنامج يقوم بحساب عمر شخص ما بناء على تاريخ ميلاده.
- العمل على مشاريع أكبر على بايثون: عندما تشعر بالراحة في البرمجة قم باستخدام بايثون في العمل على مشاريع أكبر و أكثر تعقيدا مثل تطوير تطبيق ويب أو تطبيق الذكاء الاصطناعي.
- استخدام الموارد المتاحة: يمكنك استخدام الموارد المتاحة على الانترنت مثل المقالات و الدروس و الفيديوهات و المنتديات لتعلم لغة البرمجة بايثون بشكل أفضل و أسرع.
- التطوع في المشاريح المفتوحة المصدر:يمكنك الانضمام إلى مشاريع مفتوحة المصدر و التطوع في إنجازها حيث يمكنك تطبيق ما تعلمته.
أدوات تحكم تدفق التنفيذ في لغة البرمجة بايثون:
هي أدوات تحكم تدفق التنفيذ في لغة البرمجة بايثون، و التي يتم استخدامها لتحويل تدفق التنفيذ وفقا لظروف محددة و تتغير حسب نوع الخدمة المطلوبة و التي نشرحها علر الشكل الآتي:
- if: هي عبارة عن تعبير شرطي تتستخدم لتحويل تدفق التنفيذ في حالة تحقق الشرط المحدد فإن قيمة المتغير المحددة تستوفي الشرط المحدد، يتم تنفيذ ما يليه من الأوامر و إلا فإن الأوامر التي تأتي بعد الشرط لن يتم تنفيذها.
- else: يأتي بعد if و تستخدم لتحديد ما يحدث إذا لم يتم تحقيق الشرط المحدد، يتم تنفيذ الأوامر الموجودة بعد else إذا كان الشرط الذي يسبقها لم يتحقق.
- for: تعمل على تكرار الأوامر على مجموعة من القيم مثل عناصر القائمة أو السلسلة، تستخدم for لتحديد مجموعة من البيانات التي يجب تنفيذ الأوامر عليها، و يتم تنفيذ الأوامر على كل عنصر من عناصر هذه المجموعة.
- while: تستخدم لتكرار تنفيذ الأوامر مادام الشرط المحدد صحيح، يتم تنفيذ الأوامر الموجودة جاخل الجملة التي تحتوي على while مادام الشرط المحدد يبقى صحيحا، في حالة تحقيق الشرط المحدد يتم الخروج من الحلقة.
أداة الطباعة في بايثون (Print):
Print: هي دالة في لغة البرمجة بايثون و تستخدم لطباعة النصوص أو القيم المحددة إلى الشاشة، بحيث تقوم هذه الدالة بارسال النصوص المحددة إلى الإخراج القياسي (stdout) الذي يمكن عرضه على الشاشة.
على سبيل المثال إذا كتبنا الأمر التالي في بايثون:
فإن النتيجة ستكون طباعة النص "Hello,World" على الشاشة، أيضا يمكن استخدام Print لطباعة القيم المحددة، سواء كانت نصوص أو قيم رقمية أو قيم متغيرات.
كما أن عدة معاملات يمكن تضمينها إلى الدالة Print لطباعة قيم مختلفة في نفس الوقت، و فصلها باستخجام فراغ أو حرف تحويل السطر \n.
إضافة إلى أن هناك العديد من الدوال التي ستتعلمها مع الممارسة المتكررة لبرنامج بي شارم، كما أنصحك بمشاهدة فيديوهات يوتيوب في هذا الشأن كلما تعذر عليك فهم خاصية معينة.
طريقة العمل ببرنامج PyCharm في برمجة لغة بايثون:
لتشغيل برنامج PyCharm في الحاسوب بنجاح يمكن اتباع الخطوات التالية:
- تحميل برنامج PyCharm من الموقع الرسمي للشركة المطورة JetBrains عبر الرابط الآتي: https://www.jetbrains.com/، ثم النقر على Download لنسخة Community و ذلك لأنها مجانية و استعمالها يكون بدون مشاكل.
- بعد تحميل البرنامج قم بتثبيثه على الجهاز الخاص بك.
- بعد تثبيث البرنامج قم بإنشاء مشروعك الجديد من خلال النقر على Create New Project.
- يليها اختيار مكان تخزين الملفات و تحديد إعدادات المشروع ثم النقر على Create.
- بعد إنشاء المشروع كاملا يمكن إضافة ملفات Python إلى المشروع.
- بعد إضافة الملفات، يمكن تشغيلها بالنقر على الزر ''Run'' في أعلى الشاشة أو النقر بزر الفأرة الأيمن على الملف و اختيار ''Run''.
و بهدا يتم تشغيل برنامج PyCharm و تشغيل الملفات التي تم إنشاؤها في المشروع بنجاح و الرجوع إليها عن الحاجة كلما دعت الضرورة إلى دلك.
كود بسيط لآلة حاسبة مبرمجة بلغة بايثون:
إن لغة باثون بسيطة في برمجتها و لا تحتاج إلى خبرة كبيرة كما سلف و ذكرنا بل تحتاج إلى قليل من التركيز عند وضع الأكواد فمثلا هذه الآلة الحاسبة في الصورة أسفله تقوم بجميع عمليات الحساب(جمع،ناقص،ضرب،قسمة) و ذلك بأكواد جد سهلة :
إن كود هذه الآلة الحاسبة يعد بمثابة بداية طريق تعلم لغة البرمجة بايثون نظرا لأن الأكواد المستعملة في هذه الآلة هي الأساسية لإنجاز أي مشروع مستقبلي بلغة بايثون.
برمجة تطبيق الة حاسبة بلغة بايتون Python...طريقة سهلة:
فيما يلي سنقوم بشرح طريقة العمل الخاصة بالألة الحاسبة بعدما تم إدخال أكواد عمليات الحساب التي هي عبارة عن دوال تحدد المتغيرات:
كما سلف الذكر فالجمل الشرطية المستعملة في هذه الآلة الحاسبة هي المسؤولة عن عمليات الحساب المختلفة التي نحصل عليها جراء إدخال الأرقام :
Add: هي دالة الجمع أي عندما ندخل : def Add (x, y) ثم نعود إلى السطر و نكتب الأمر return x + y فنحن نعرف بايثون على دالة الجمع في حالتها ما يجب القيام به.
Subtract:هي دالة ناقص أي عندما ندخل : def Subtract (x, y) ثم نعود إلى السطر و نكتب الأمر return x - y فنحن نعرف بايثون على دالة ناقص في حالتها ما يجب القيام به.
Multiply:هي دالة الضرب أي عندما ندخل : def Multiply (x, y) ثم نعود إلى السطر و نكتب الأمر return x * y فنحن نعرف بايثون على دالة الضرب في حالتها ما يجب القيام به.
Divide:هي دالة القسمة أي عندما ندخل : def Divide (x, y) ثم نعود إلى السطر و نكتب الأمر return x / y فنحن نعرف بايثون على دالة القسمة في حالتها ما يجب القيام به.
كما شاهدتم حاولت أن أقدم لكم طريقتين مختلفتين من أجل برمجة آلة حاسبة بسيطة بلغة بايثون لكن تقريبا بنفس الجمل الشرطية و الدوال المحددة، حيث استعملنا المتغيرات في الصورة الأولى التي هي عبارة عن حرفي x و y أما في الفيديو حاولنا اختصار الدوال ما أمكن لكن بنفس الأهداف أي برمجة آلة حاسبة، و ذلك بغية كسب أدق لأدوات البرمجة في لغة بايثون.
نظرا لسهولة تعلم لغة بايثون ظهر ما يسمى بالذكاء الاصطناعي حيث تعتبر هذه الأخيرة هي أساس برمجة تطبيقات الذكاء الاصطناعي و الذي هو نفسه أصبح يقوم ببرمجة أكواد خاصة بلغة بايثون، التي أضحت تنافس إلى حد كبير الآلة اليدوية البشرية.
خلاصة القول أن لغة بايثون تتميز عن بقيتها (Java,C++,Html) كونها لغة ديناميكية بسيطة تستعمل فيها متغيرات يجب حفضها ما أمكن لضبط اللغة بشكل أصح، إضافة إلى أن لغة بايثون أساس ظهور لغات حديثة للبرمجة و الجيد أنها متاحة على جميع أنظمة التشغيل (Windows,Linux,Mac) من أجل توسيع شبكة العمل بهذه اللغة كلغة برمجة مستقبلية في انتظار ما سوف تفرزه لنا تكنولوجيا العصر الحديث.