أنواع لغات البرمجة

تم تحديث الملاحظات الدراسية بالمعلومات الجديدة. لا توجد معلومات جديدة لإضافتها لأن النص المقدم مطابق تمامًا للملاحظات الحالية

• الحاسب هو جهاز إلكتروني يقوم بمعالجة البيانات وتنفيذ التعليمات.
• اللغات البرمجية هي أدوات تستخدم لكتابة التعليمات التي يفهمها الحاسب لتنفيذ المهام.

أنواع اللغات البرمجية

• لغات المستوى المنخفض: قريبة من لغة الآلة وتتعامل مباشرة مع مكونات الحاسب.
• لغات المستوى العالي: أكثر تجريدًا وسهولة في الفهم والكتابة، وتعتمد على مترجمات لتحويلها إلى لغة الآلة.

لغات المستوى المنخفض

• لغة الآلة: تتكون من سلسلة من الأرقام الثنائية (0 و 1) تمثل التعليمات والبيانات.
• لغة التجميع: تستخدم رموزًا وكلمات مختصرة لتمثيل التعليمات، وتعتبر أكثر قابلية للقراءة من لغة الآلة.

لغات المستوى العالي

• C: لغة قوية ومرنة تستخدم في تطوير نظم التشغيل والتطبيقات ذات الأداء العالي.
• ++C: امتداد للغة C تدعم البرمجة الشيئية وتستخدم في تطوير الألعاب والتطبيقات المعقدة.
• Java: لغة متعددة المنصات تستخدم في تطوير تطبيقات الويب وتطبيقات الهواتف الذكية.
• Python: لغة سهلة التعلم وقوية تستخدم في تطوير تطبيقات الويب وتحليل البيانات والذكاء الاصطناعي.
• JavaScript: لغة تستخدم في تطوير واجهات المستخدم التفاعلية لمواقع الويب.
• #C: لغة تطوير تطبيقات تعمل على إطار عمل .NET من مايكروسوفت.

مفاهيم أساسية في البرمجة

• المتغيرات: أماكن في الذاكرة تستخدم لتخزين البيانات.
• أنواع البيانات: تحدد نوع البيانات التي يمكن تخزينها في المتغير (مثل الأعداد الصحيحة، الأعداد العشرية، النصوص).
• العمليات الحسابية والمنطقية: عمليات تستخدم لمعالجة البيانات (مثل الجمع، الطرح، الضرب، القسمة، المقارنة).
• هياكل التحكم: أدوات تستخدم لتحديد مسار تنفيذ البرنامج (مثل الشروط، الحلقات).
• الدوال: مجموعات من التعليمات تنفذ مهمة معينة ويمكن استدعاؤها من أي مكان في البرنامج.
• الكائنات: وحدات برمجية تتكون من بيانات (خصائص) وتعليمات (أفعال) وتستخدم في البرمجة الشيئية.

بيئات التطوير المتكاملة (IDEs)

• بيئات توفر أدوات متكاملة لتطوير البرامج (مثل محرر النصوص، المترجم، المصحح).
• أمثلة: Visual Studio, Eclipse, IntelliJ IDEA.

عملية تطوير البرامج

• تحديد المشكلة وتحليلها: فهم المشكلة المراد حلها وتحديد المتطلبات.
• تصميم البرنامج: تحديد الهيكل العام للبرنامج وتحديد الوحدات والوظائف.
• كتابة الكود: ترجمة التصميم إلى كود برمجي باستخدام لغة برمجة مناسبة.
• اختبار البرنامج: التأكد من أن البرنامج يعمل بشكل صحيح وخالٍ من الأخطاء.
• تصحيح الأخطاء: إصلاح أي أخطاء يتم العثور عليها في البرنامج.
• نشر البرنامج: توفير البرنامج للمستخدمين.

أنواع البيانات

• الأعداد الصحيحة (Integer): تمثل الأعداد الصحيحة الموجبة والسالبة والصفر (مثل: 10، -5، 0).
• الأعداد العشرية (Float): تمثل الأعداد التي تحتوي على فاصلة عشرية (مثل: 3.14، -2.5).
• الأحرف (Character): تمثل حرفًا واحدًا (مثل: 'A'، 'b'، '5').
• النصوص (String): تمثل سلسلة من الأحرف (مثل: "Hello"، "World").
• القيم المنطقية (Boolean): تمثل قيمة صحيحة (True) أو خاطئة (False).

هياكل التحكم

• الشروط (Conditional Statements): تسمح بتنفيذ جزء من الكود إذا تحقق شرط معين (مثل: if، else if، else).
• الحلقات (Loops): تسمح بتكرار تنفيذ جزء من الكود لعدد معين من المرات أو حتى يتحقق شرط معين (مثل: for، while، do-while).

الدوال

• تعريف الدالة: تحديد اسم الدالة والمعاملات التي تستقبلها والكود الذي تنفذه.
• استدعاء الدالة: تنفيذ الكود الموجود داخل الدالة.
• قيمة الإرجاع: القيمة التي ترجعها الدالة بعد تنفيذها.

البرمجة الشيئية (OOP)

• الكائنات (Objects): وحدات برمجية تتكون من بيانات (خصائص) وتعليمات (أفعال).
• الأصناف (Classes): قوالب لإنشاء الكائنات.
• الوراثة (Inheritance): تسمح بإنشاء أصناف جديدة تعتمد على أصناف موجودة.
• التغليف (Encapsulation): إخفاء البيانات الداخلية للكائن وحمايتها من الوصول غير المصرح به.
• تعدد الأشكال (Polymorphism): القدرة على تنفيذ نفس العملية بطرق مختلفة اعتمادًا على نوع الكائن.

هياكل البيانات

• المصفوفات (Arrays): مجموعة من العناصر من نفس النوع يتم تخزينها في مواقع متجاورة في الذاكرة.
• القوائم المرتبطة (Linked Lists): مجموعة من العناصر يتم ربطها ببعضها البعض باستخدام المؤشرات.
• الأشجار (Trees): هياكل بيانات هرمية تتكون من عقد وجذور وفروع.
• الرسوم البيانية (Graphs): هياكل بيانات تتكون من عقد وحواف تربط بينها.

الخوارزميات

• مجموعة من الخطوات المحددة لحل مشكلة معينة.
• أمثلة: خوارزميات البحث، خوارزميات الترتيب، خوارزميات تحليل البيانات.

تحليل وتصميم الخوارزميات

• تحديد المشكلة ومتطلباتها.
• تصميم الخوارزمية المناسبة.
• تحليل كفاءة الخوارزمية (من حيث الوقت والمساحة).
• كتابة وتنفيذ الخوارزمية.

إدارة الذاكرة

• تخصيص الذاكرة: حجز مساحة في الذاكرة لتخزين البيانات.
• تحرير الذاكرة: إطلاق المساحة المحجوزة في الذاكرة بعد الانتهاء من استخدامها.
• تجميع القمامة (Garbage Collection): عملية تلقائية لتحرير الذاكرة التي لم تعد مستخدمة.

قواعد البيانات

• نظام لتخزين وتنظيم وإدارة البيانات.
• أنواع قواعد البيانات: العلائقية، غير العلائقية.
• لغة SQL: لغة قياسية للتعامل مع قواعد البيانات العلائقية.

شبكات الحاسوب

• مجموعة من الأجهزة المتصلة ببعضها البعض لتبادل البيانات.
• أنواع الشبكات: المحلية، الواسعة، الإنترنت.
• بروتوكولات الشبكات: مجموعة من القواعد التي تحكم عملية الاتصال بين الأجهزة.

أمن الحاسوب

• حماية نظم الحاسوب والبيانات من التهديدات الأمنية.
• أنواع التهديدات الأمنية: الفيروسات، البرامج الضارة، الاختراقات.
• أساليب الحماية: جدران الحماية، برامج مكافحة الفيروسات، التشفير.

الذكاء الاصطناعي

• تطوير أنظمة حاسوبية قادرة على محاكاة القدرات الذهنية للإنسان.
• مجالات الذكاء الاصطناعي: تعلم الآلة، معالجة اللغة الطبيعية، الرؤية الحاسوبية، الروبوتات.

هندسة البرمجيات

• تطبيق مبادئ الهندسة على تطوير البرمجيات.
• دورة حياة تطوير البرمجيات: مجموعة من المراحل التي تمر بها عملية تطوير البرمجيات (مثل: التخطيط، التحليل، التصميم، التنفيذ، الاختبار، الصيانة).
• نماذج تطوير البرمجيات: Waterfall, Agile, Scrum.

أنظمة التشغيل

• برنامج يدير موارد الحاسوب ويوفر واجهة للمستخدمين والتطبيقات.
• أمثلة: Windows, macOS, Linux.

واجهات المستخدم الرسومية (GUI)

• واجهة تسمح للمستخدم بالتفاعل مع الحاسوب باستخدام الرسوم والنوافذ والقوائم.
• أدوات تطوير واجهات المستخدم الرسومية: Qt, GTK, Swing.

تطوير تطبيقات الويب

• استخدام اللغات والأدوات المناسبة لإنشاء تطبيقات تعمل على متصفحات الويب.
• اللغات المستخدمة: HTML, CSS, JavaScript, PHP, Python.

تطوير تطبيقات الهواتف الذكية

• استخدام اللغات والأدوات المناسبة لإنشاء تطبيقات تعمل على الهواتف الذكية.
• اللغات المستخدمة: Java, Kotlin, Swift, React Native.

الحوسبة السحابية

• توفير موارد الحاسوب (مثل الخوادم والتخزين والتطبيقات) عبر الإنترنت.
• نماذج الحوسبة السحابية: IaaS, PaaS, SaaS.

الحاسب يعالج البيانات وينفذ التعليمات. اللغات البرمجية تكتب الأوامر التي يفهمها الحاسب. هناك لغات منخفضة وعالية المستوى، ولكل منها استخدامات مختلفة في تطوير البرامج والتطبيقات.