بسم الله الرحمن الرحيم
# دليل بايثون للمبتدئين: نسخة تقنية
يقدم هذا المحتوى نسخة تقنية مقروؤة من فيديو يوتيوب "دورة بايثون الكاملة للمبتدئين" من قناة على يوتيوب، مع التركيز على الوضوح والدقة والأسلوب المهني المناسب للوثائق التقنية.
## مقدمة في برمجة بايثون
تم تصميم هذا الدليل لتزويد الأفراد بالمعرفة الأساسية المطلوبة للبدء في البرمجة باستخدام بايثون. سواء كان الهدف هو متابعة برمجة بايثون لعلوم البيانات، أو التعلم الآلي، أو تطوير الويب، يعد هذا الدليل نقطة انطلاق مثالية.
لا يُفترض وجود خبرة سابقة في بايثون أو البرمجة؛ إذ يغطي الدليل جميع المفاهيم الأساسية من البداية.
## تطبيقات بايثون
بايثون هي لغة برمجة متعددة الأغراض ومرنة يمكن تطبيقها على مجموعة واسعة من المهام. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية:
التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي: تُعرف بايثون بأنها اللغة الرائدة لمشاريع التعلم الآلي وعلوم البيانات.
تطوير الويب: تسهل بايثون، مع أطر العمل مثل Django، تطوير مواقع ويب قوية. من الأمثلة على المواقع البارزة التي تعمل ببايثون وDjango:
يوتيوب، إنستغرام، سبوتيفاي، دروبوكس، وبينتريست.
الأتمتة: تمكّن بايثون من أتمتة المهام المتكررة، مما يؤدي إلى توفير كبير في الوقت وتحسين الإنتاجية.
## إعداد بيئة التطوير
للبدء، من الضروري تثبيت بايثون ومحرر برمجة مناسب.
### ١. تثبيت بايثون
* تحميل بايثون: انتقل إلى python.org واذهب إلى قسم "التحميلات" للحصول على أحدث إصدار من بايثون.
* تشغيل المثبت: حدد موقع الحزمة التي تم تنزيلها في مجلد التحميلات وقم بتشغيل المثبت.
* تكوين خاص بنظام ويندوز: لمستخدمي ويندوز، أثناء عملية التثبيت، تأكد من تحديد مربع "إضافة بايثون إلى PATH". هذه الخطوة ضرورية للتكوين الصحيح للنظام.
* إكمال التثبيت: اتبع مطالبات المثبت، والموافقة على الشروط والأحكام حسب الضرورة. قد تكون بيانات اعتماد النظام (اسم المستخدم وكلمة المرور) مطلوبة للتصريح بالتثبيت.
### ٢. تثبيت محرر الكود: PyCharm الإصدار المجتمعي
* تحميل PyCharm: قم بالوصول إلى صفحة تحميل JetBrains PyCharm عبر jetbrains.com/pycharm/.
* اختيار الإصدار المجتمعي: في صفحة تحميل PyCharm، يتوفر إصداران: الاحترافي (تجاري) والمجتمعي (مجاني، مفتوح المصدر). قم بتحميل الإصدار المجتمعي.
* تشغيل المثبت: حدد موقع الحزمة التي تم تنزيلها وقم بتشغيل المثبت.
عملية التثبيت:
* ويندوز:
اتبع مطالبات معالج التثبيت بالنقر على "التالي" حتى اكتمال التثبيت.
* ماك:
اسحب أيقونة تطبيق PyCharm إلى مجلد التطبيقات.
### ٣. الإعداد الأولي لـ PyCharm وإنشاء المشروع
* تشغيل PyCharm: افتح تطبيق PyCharm.
* التكوين الأولي: عند التشغيل لأول مرة، سيظهر مربع حوار التكوين. حدد "تخطي المتبقي وتعيين الإعدادات الافتراضية" لتسريع الإعداد الأولي.
* إنشاء مشروع جديد: انقر على "إنشاء مشروع جديد."
* موقع المشروع والتسمية: حدد موقع المشروع واسمه. لهذا الدليل، أضف "hello_world" إلى مسار المشروع لتعيين دليل المشروع.
* تهيئة المشروع: انقر على "إنشاء" لتهيئة مشروع بايثون الجديد.
## هيكل المشروع وأول ملف بايثون
تعرض نافذة مشروع PyCharm هيكل المشروع. في البداية، يوجد مجلد البيئة الافتراضية ("venv"). بينما تعد البيئات الافتراضية مهمة لإدارة المشروع، إلا أنها ليست ذات صلة فورية لهذا الدليل التمهيدي.
* إنشاء ملف بايثون: انقر بزر الماوس الأيمن على اسم المشروع في نافذة المشروع. انتقل إلى "جديد" وحدد "ملف بايثون."
* تسمية الملف: قم بتسمية ملف بايثون الجديد "app".
* واجهة محرر الكود: ستكون واجهة محرر الكود مرئية الآن. يمكن طي نافذة المشروع لزيادة مساحة الترميز إلى الحد الأقصى بالنقر على أيقونة نافذة المشروع.
## كتابة وتنفيذ أول كود بايثون: "Hello World"
### بناء الجملة الأساسي: دالة print() والسلاسل النصية:
أدخل الكود التالي في ملف app.py:
```python
print("hello world")
```
`print` هي دالة مدمجة في بايثون تستخدم لعرض المخرجات في نافذة التطبيق (الطرفية في هذه الحالة).
"hello world" هو نص حرفي. تمثل النصوص البيانات النصية وتكون محاطة بعلامات اقتباس (مفردة أو مزدوجة).
في بايثون، يجب أن تكون البيانات النصية محاطة باقتباسات. بايثون مرنة، حيث تسمح باستخدام كل من الاقتباسات المفردة (') والمزدوجة (") لتعريف النصوص.
### تنفيذ الكود:
* انتقل إلى قائمة "تشغيل" في أعلى واجهة PyCharm.
* حدد "تشغيل".
* اختر "app" من خيارات تكوين التشغيل.
* بدلاً من ذلك، استخدم اختصار لوحة المفاتيح المقدم (Ctrl+Shift+R على ماك، أو كما هو موضح في PyCharm).
المخرجات: ستعرض نافذة "الطرفية" في أسفل PyCharm مخرجات البرنامج، وهي الرسالة "hello world".
## المتغيرات في بايثون
المتغيرات تستخدم لتخزين البيانات مؤقتاً في ذاكرة الكمبيوتر. تعمل كمواقع تخزين معنونة للقيم مثل أسعار المنتجات، الأسماء، الأعمار، وعناوين البريد الإلكتروني.
### إعلان وتعيين المتغيرات:
لإعلان متغير، قم بتعيين اسم وقيمة باستخدام عامل التعيين (=).
مثال:
```python
age = 20
```
هذا السطر يخزن القيمة العددية 20 في الذاكرة ويربطها باسم المتغير age.
### الوصول إلى قيمة المتغير والإخراج:
للوصول إلى قيمة المتغير وعرضها، استخدم دالة print() مع اسم المتغير كوسيط.
مثال:
```python
print(age) # المخرجات: 20
```
ملاحظة: يتم حذف علامات الاقتباس عند طباعة قيم المتغيرات لتمييزها عن النصوص الحرفية.
### تعديل قيمة المتغير:
يمكن تغيير القيمة المخزنة في المتغير أثناء تنفيذ البرنامج.
مثال:
```python
age = 30 # يعدل قيمة المتغير 'age' إلى 30
print(age) # المخرجات: 30
```
ينفذ بايثون الكود بشكل متسلسل من أعلى إلى أسفل، مما يعكس التغييرات في قيم المتغيرات مع تقدم البرنامج.
### اصطلاحات تسمية المتغيرات وأنواع البيانات:
أنواع البيانات: يدعم بايثون أنواع بيانات مختلفة، تشمل:
* الأعداد الصحيحة: الأعداد الكاملة (مثل 20).
* الأعداد العشرية: الأعداد مع نقاط عشرية (مثل 19.95).
* النصوص: البيانات النصية (مثل "Mosh").
* القيم المنطقية: القيم المنطقية، إما True أو False.
تسمية المتغيرات:
* يجب أن تكون أسماء المتغيرات وصفية وقابلة للقراءة.
* للأسماء متعددة الكلمات، استخدم الشرطات السفلية لتحسين القراءة (مثل first_name). هذا الاصطلاح يحسن قابلية صيانة الكود مقارنة بالأسماء المتصلة (مثل firstname).
القيم المنطقية: تمثل القيم المنطقية الصحة (True) أو الخطأ (False). في بايثون، True و False هما كلمتان محجوزتان مع حرف كبير في البداية. بايثون حساسة لحالة الأحرف؛ false (بحرف صغير 'f') لا يتم التعرف عليها كقيمة منطقية وستؤدي إلى خطأ.
## إدخال المستخدم وتحويل النوع
### ١. استقبال إدخال المستخدم: دالة input()
دالة input() هي دالة مدمجة في بايثون مصممة لقراءة الإدخال من نافذة الطرفية.
بناء الجملة: `input("رسالة المطالبة")`
"رسالة المطالبة" الاختيارية هي نص يُعرض للمستخدم، يطلب منه الإدخال.
مثال:
```python
name = input("ما اسمك؟ ")
print("مرحباً " + name)
```
تُوقف دالة input() تنفيذ البرنامج، تعرض رسالة المطالبة "ما اسمك؟"، وتنتظر حتى يدخل المستخدم نصاً متبوعاً بالضغط على مفتاح Enter.
يتم إرجاع النص المدخل بواسطة دالة input() كنص ويمكن تعيينه لمتغير (مثل name).
### ٢. دمج النصوص
دمج النصوص هو عملية جمع النصوص. في بايثون، يستخدم المعامل + لدمج النصوص.
مثال: "مرحباً " + name يدمج النص الحرفي "مرحباً " مع القيمة المخزنة في متغير name.
### ٣. تحويل النوع
بايثون هي لغة ديناميكية الأنواع، ولكن تحويل النوع غالباً ما يكون ضرورياً، خاصة عند التعامل مع إدخال المستخدم، حيث أن دالة input() دائماً ما ترجع نصاً.
دوال تحويل النوع المدمجة:
* int(value): تحول القيمة إلى عدد صحيح.
* float(value): تحول القيمة إلى عدد عشري.
* str(value): تحول القيمة إلى نص.
* bool(value): تحول القيمة إلى قيمة منطقية.
### ٤. مثال على تحويل النوع: حساب العمر
```python
birth_year_str = input("أدخل سنة ميلادك: ") # الإدخال دائماً نص
birth_year = int(birth_year_str) # تحويل النص إلى عدد صحيح
age = 2025 - birth_year # إجراء عملية حسابية
print("العمر: " + str(age)) # تحويل العمر مرة أخرى إلى نص للدمج
```
في هذا المثال، يتم استقبال سنة الميلاد في البداية كنص من إدخال المستخدم.
تُستخدم دالة int() لتحويل نص سنة الميلاد إلى عدد صحيح، مما يمكّن من إجراء العمليات الحسابية.
عند طباعة المخرج النهائي، str(age) يحول العمر العددي مرة أخرى إلى نص لأن دمج النصوص يتطلب أن تكون جميع المعاملات نصوصاً.
### ٥. مثال برنامج الآلة الحاسبة البسيطة
```python
first_number_str = input("الرقم الأول: ")
first_number = float(first_number_str) # تحويل إلى عدد عشري للتعامل مع الكسور
second_number_str = input("الرقم الثاني: ")
second_number = float(second_number_str) # تحويل إلى عدد عشري
sum_of_numbers = first_number + second_number
print("المجموع هو: " + str(sum_of_numbers)) # تحويل المجموع إلى نص للإخراج
```
هذا البرنامج يأخذ رقمين كمدخلات من المستخدم ويحسب مجموعهما.
تُستخدم دالة float() لتحويل كلا المدخلين إلى أعداد عشرية لاستيعاب كل من الأعداد الكاملة والكسور.
ثم يتم تحويل المجموع مرة أخرى إلى نص باستخدام str() قبل دمجه مع رسالة الإخراج.
## طرق معالجة النصوص
في بايثون، النصوص هي كائنات، وبالتالي لديها طرق مرتبطة يمكن استخدامها لمعالجة البيانات النصية.
### كائنات النصوص وطرقها:
كائن النص يغلف البيانات النصية ويوفر وظائف مدمجة (طرق) للعمل على تلك البيانات.
الطرق هي دوال مرتبطة بالكائنات.
بناء الجملة لاستدعاء طريقة نصية: string_variable.method_name()
### مثال: طريقة upper()
```python
course = "python for beginners"
course_upper = course.upper() # استدعاء طريقة upper() على النص 'course'
print(course_upper) # المخرجات: PYTHON FOR BEGINNERS
print(course) # المخرجات: python for beginners (النص الأصلي لم يتغير)
```
طريقة upper() تحول جميع الأحرف في النص إلى أحرف كبيرة.
من المهم ملاحظة أن طرق النصوص مثل upper() لا تعدل النص الأصلي. بل ترجع نصاً جديداً مع التعديل المطبق. يبقى النص الأصلي دون تغيير.
### مثال: طريقة lower()
طريقة lower() تعمل بشكل مماثل وترجع نصاً جديداً، ولكن مع تحويل جميع الأحرف إلى أحرف صغيرة.
