لغة بايثون للمبتدئين – سلسلة بايثونات لتعلم البايثون

لغة بايثون للمبتدئين :

أهلًا بكم في هذا المقال من بايثونات والذي يأتي ضمن سلسلة خاصة من مجموعة مقالات نُقدمها لكل من يرغب بالبدء بتعلم لغة البرمجة البايثون. هذا المقال هو باكورة مجموعة من المقالات تحت عنوان لغة بايثون للمبتدئين – سلسلة بايثونات،  لتعلم البايثون وهي مقالات مُوجهة للراغبين ببدء رحتلهم التعليمية في البايثون. جميع مقالات هذه السلسلة تعتمد على ترجمة مقال تعلم لغة البايثون في دقائق مع بعض الإضافات والتفصيلات الأخرى من مصادر متعددة سيتم ذكرها في نهاية كل مقال.

مقالات السلسلة:

1. لغة بايثون للمبتدئين – سلسلة بايثونات لتعلم البايثون والانطلاق في عالم البرمجة.
2. النصوص في بايثون.
3. المتغيرات والتراكيب في بايثون.
4. جُمل التحكم في بايثون.
5. الدوال والوحدات بايثون.
6. البرمجة الكائنية في بايثون.

نبذة تعريفية عن لغة البايثون

لغة البرمجة بايثون من أشهر لغات البرمجية حاليًا، وجميع الدلائل تُشير على أنها تتربع على عرش لغات البرمجة الأكثر شيوعًا خلال السنوات القليلة السابقة. تتميز البايثون بالعديد من المميزات التي منحتها أفضلية على لغات البرمجة الأخرى في جوانب عديدة، حيث أنها تتميز بنظام ديناميكي لتفسير نوع البيانات، وهذا يعني أننا لن نكون بحاجة لتحديد نوع البيانات للمتغيرات التي نُعرفها في الشيفرة البرمجية، كما أن إدارة مصادر الذاكرة في بايثون هي إدارة آلية. تدعم بايثون أنماط عديدة للبرمجة مثل البرمجة الكائنية، والبرمجة الوظيفية والبرمجة الإجرائية. من مميزات بايثون أيضًا أنها تتمتع بمكتبات معيارية شاملة مُضمنة تلقائيًا في جميع اصدارات بايثون.

انطلقت لغة البايثون في بداية التسعينيات على يد Guido van Rossum وأطلق عليها هذا الإسم بسبب اعجابه بفرقة مسرحية شهيرة في بريطانيا كانت تُسمى مونتي بايثون. يُمكن استخدام لغة البرمجة بايثون في بناء وتطوير البرامج والتطبيقات الصغيرة والمتوسطة والضخمة، ويُنصح بتعلمها في البداية لكل شخص يرغب بتعلم البرمجة بشكل عام، وذلك لأنها سهلة التعلم.

أحد مميزات لغة البرمجة بايثون هي أن الشيفرة البرمجية فيها تقوم بالكثير بواسطة عدد قليل من الأسطر، فلن تحتاج الى كتابة شيفرات وأسطر برمجية كثيرة. كما أن اللغة تُساعد على كتابة كود نظيف Clean Code، ونقصد بذلك أن الشيفرة البرمجية تكون مُرتبة وسهلة القراءة والفهم بسبب الاعتماد على Identation في تحديد نطاق/كُنلة الشيفرة البرمجية وليس الأقواس كما في لغات برمجية أخرى. الجدول التالي يُوضح بعض الفروق بين لغتي البايثون والجافا.

تتمتع بايثون بالعديد من الخصائص والمميزات نذكر بعضها في القائمة التالية:

1. لغة برمجة مفتوحة المصدر.
2. البرمجة فيها كائنية التوجه OOP.
3. سهلة التعلم للمبتدئين.
4. يُمكن تشغيلها على أي نظام تشغيل.
5. يُمكن استخدامها في العديد من المجالات مثل تعليم الآلة والذكاء الاصطناعي ومعالجة الصور والشبكات وأمن المعلومات.
6. البايثون لغة ديناميكية.

نبدأ فيما يلي برحلة تعلم البرمجة بلغة البايثون.

تثبيت البايثون

يوجد إصداران رئيسيان لبايثون، الأول هو بايثون 2.x وهي النسخة القديمة من بايثون وستتلقى الدعم في الجانب الأمني حتى عام 2020، ولن يُقدم لهذا الإصدار أي مميزات او خصائص جديدة. الإصدار الثاني هو اصدار 3.x وهو قيد التطوير، وآخر نسخة معتمدة من هذا الإصدار (حتى وقت كتابة هذه المقالة) هي 3.8.1. الجدول التالي يسرد إصدارات بايثون الرئيسية وتواريخ إصداراتها:

بايثون 3

بايثون 2

سنعمل على تثبيت آخر نُسخة من اصدار البايثون وذلك باتباع الخطوات التالية (بافتراض التثبيت على نظام الوندوز):

1. اذهب الى موقع لغة البايثون python.org.
2. نضغط على downloads وستظهر لنا قائمة. اضغط على زر تحميل البايثون كما هو موجود في الصورة التالية:
   
3. بعد ذلك سيبدأ تحميل ملف تثبيت البياثون بامتداد exe. احفظ الملف في المكان الذي تريده ثم شغله بالضغط عليه مرتين.
4. ستظهر لك الشاشة التالية. تأكد من اختيار Add python 3.8 to path وذلك لتتمكن من تشغيل البايثون من شاشة الأوامر، ثم اضغط على خيار التثبيت الأن Install Now:
   
5. بعد انتهاء التثبيت ستكون البايثون جاهزة للاستخدام. يُمكن فتح شاشة الأوامر وكتابة الأمر python ثم Enter وسيتم تشغيل مُفسر أوامر بايثون.
6. للتسهيل عليك، يُمكن استخدام مُحرر أو بيئة تطوير مثل Atom او PyCharm او Visual Code وذلك لكتابة وتطويرات الشيفرات والبرامج بلغة البايثون.

لغة بايثون للمبتدئين – كيف نكتب التعليقات في بايثون ؟

تبدأ التعليقات ذات السطر الواحد برمز #، أما التعليقات التي تحتوي أكثر من سطر فيجب إحاطتها بثلاث علامات تنصيص (منفردة أو مزدوجة) في البداية والنهاية. أنظر المثال التالي:

[pastacode lang=”python” manual=”%23%20Single%20line%20comments%20start%20with%20a%20number%20symbol.%0A%0A%22%22%22%20Multiline%20strings%20can%20be%20written%0A%0A%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20using%20three%20%22s%2C%20and%20are%20often%20used%0A%0A%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20as%20documentation.%0A%0A%22%22%22″ message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

لغة بايثون للمبتدئين – أنواع البيانات والعمليات

الأمثلة التالية تشرح العديد من المفاهيم تحت عنوان أنواع البيانات التي يُمكن التعامل معها في لغة البرمجة البايثون، وكيفية اجراء العمليات عليها. يُمكن تنفيذ الأمثلة التالية في مُفسر لغة بايثون مباشرةً.

العمليات الرياضية في بايثون

[pastacode lang=”python” manual=”1%20%2B%201%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%202%0A%0A8%20-%201%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%207%0A%0A10%20*%202%C2%A0%20%23%20%3D%3E%2020%0A%0A35%20%2F%205%C2%A0%20%23%20%3D%3E%207.0″ message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

في البايثون 3، يوجد نوعين من القسمة، الأولى تُسمى “floating point division” وتستخدم رمز القسمة المعروف / ، وناتج العملية دائما من نوع float:

[pastacode lang=”python” manual=”10.0%20%2F%203%C2%A0%20%23%20%3D%3E%203.3333333333333335″ message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

أما النوع الثاني من القسمة يُسمى “floor division” أو “integer division” ونَستخدم الرمز // لهذا النوع، ويكون ناتج العملية دون الفاصلة والأرقام التي بعدها:

[pastacode lang=”python” manual=”5%20%2F%2F%203%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%201%0A%0A5.0%20%2F%2F%203.0%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%201.0%20%23%20works%20on%20floats%20too%0A%0A-5%20%2F%2F%203%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20-2%0A%0A-5.0%20%2F%2F%203.0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20-2.0″ message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

عملية باقي القسمة:

[pastacode lang=”python” manual=”7%20%25%203%C2%A0%20%23%20%3D%3E%201″ message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

عملية الأس:

[pastacode lang=”python” manual=”2**3%C2%A0%20%23%20%3D%3E%208″ message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

قاعدة أولوية العمليات حسب الأقواس، حيث يتم الانتهاء من حساب ما بين الأقواس في البداية:

[pastacode lang=”python” manual=”(1%20%2B%203)%20*%202%C2%A0%20%23%20%3D%3E%208″ message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

القيم المنطقية (لاحظ الحرف الكبير في البداية):

[pastacode lang=”python” manual=”True%0A%0AFalse” message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

عكس القيمة المنطقية باستخدام not:

[pastacode lang=”python” manual=”not%20True%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20False%0A%0Anot%20False%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True” message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

العمليات المنطقية (العمليات المنطقية حساسة لحالة الأحرف):

[pastacode lang=”python” manual=”True%20and%20False%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20False%0A%0AFalse%20or%20True%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True” message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

القيمة المنطقية False تساوي الرقم 0، والقيمة المنطقية True تساوي الرقم 1:

[pastacode lang=”python” manual=”0%20and%202%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%200%0A%0A-5%20or%200%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20-5%0A%0A0%20%3D%3D%20False%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True%0A%0A2%20%3D%3D%20True%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20False%0A%0A1%20%3D%3D%20True%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True%0A%0A-5%20!%3D%20False%20!%3D%20True%20%23%3D%3E%20True” message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

عملية فحص المساواة باستخدام ==:

[pastacode lang=”python” manual=”1%20%3D%3D%201%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True%0A%0A2%20%3D%3D%201%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20False” message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

فحص عدم المساواة:

[pastacode lang=”python” manual=”1%20!%3D%201%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20False%0A%0A2%20!%3D%201%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True” message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

المقارنات:

[pastacode lang=”python” manual=”1%20%3C%2010%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True%0A%0A1%20%3E%2010%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20False%0A%0A2%20%3C%3D%202%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True%0A%0A2%20%3E%3D%202%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True%0A%0A1%20%3C%202%20%3C%203%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True%0A%0A2%20%3C%203%20%3C%202%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20False” message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

عملية is تقوم بفحص إذا كان متغيران يشيران لنفس الكائن أم لا، ولكن العملية == تقوم بفحص إذا كانوا بنفس القيمة أم لا:

[pastacode lang=”python” manual=”a%20%3D%20%5B1%2C%202%2C%203%2C%204%5D%0A%0Ab%20%3D%20a%0A%0Ab%20is%20a%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True%0A%0Ab%20%3D%3D%20a%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True%0A%0Ab%20%3D%20%5B1%2C%202%2C%203%2C%204%5D%0A%0Ab%20is%20a%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20False%0A%0Ab%20%3D%3D%20a%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%C2%A0%20%23%20%3D%3E%20True” message=”” highlight=”” provider=”manual”/]

إلى هنا ينتهي هذا الجزء الأول من رحلة تعلم لغة البايثون، والذي تناولنا فيه كيفية تثبيت البايثون والبدء بالبرمجة وتعلم كيفية كتابة التعليقات ومعرفة العمليات الرياضية فيها. سنتناول في المقال القادم كيفية إنشاء النصوص في بايثون التعامل معها. ندعوكم للمشاركة في التعليقات ونشر الفائدة عبر متابعة حسابات بايثونات في المنصات الاجتماعية والتفاعل مع المنشورات فيها.