أساسيات البرمجة: المتغيرات وأنواع البيانات

• البرمجة هي عملية كتابة تعليمات للحاسوب لأداء مهمة معينة.
• تتضمن كتابة التعليمات بلغة يفهمها الحاسوب ثم ترجمتها إلى لغة الآلة التي ينفذها المعالج.
• تشمل أساسيات البرمجة مفاهيم مثل المتغيرات، وأنواع البيانات، والعمليات الحسابية والمنطقية، وهياكل التحكم، والدوال.
• تسمح البرمجة للمطورين بإنشاء تطبيقات وبرامج متنوعة لحل مشاكل معقدة وأتمتة المهام.

المتغيرات وأنواع البيانات

• المتغيرات هي أماكن في الذاكرة لتخزين البيانات، ولكل متغير اسم ونوع.
• تحدد أنواع البيانات نوع البيانات التي يمكن تخزينها في المتغير، مثل الأعداد الصحيحة، والأعداد العشرية، والنصوص، والقيم المنطقية.
• يجب تعريف المتغيرات قبل استخدامها، وتحديد نوع البيانات التي ستحتوي عليها.
• أنواع البيانات تتضمن:
  • int: للأعداد الصحيحة (مثل 1, 2, -5).
  • float: للأعداد العشرية (مثل 3.14, -2.5).
  • string: للنصوص (مثل "Hello", "World").
  • boolean: للقيم المنطقية (True أو False).
• يمكن إجراء عمليات مختلفة على المتغيرات حسب نوع البيانات:
  • العمليات الحسابية (الجمع، الطرح، الضرب، القسمة) للأعداد.
  • عمليات السلسلة النصية (الدمج، التقطيع) للنصوص.
  • العمليات المنطقية (و، أو، ليس) للقيم المنطقية.

العمليات الحسابية والمنطقية

• تستخدم العمليات الحسابية لإجراء عمليات رياضية على الأعداد.
• تشمل العمليات الحسابية:
  • الجمع (+).
  • الطرح (-).
  • الضرب (*).
  • القسمة (/).
  • باقي القسمة (%).
  • الأس (**).
• تستخدم العمليات المنطقية لإجراء عمليات على القيم المنطقية (True أو False).
• تشمل العمليات المنطقية:
  • AND (و): تعطي True إذا كان كلا المعاملين True.
  • OR (أو): تعطي True إذا كان أحد المعاملين True على الأقل.
  • NOT (ليس): تعكس قيمة المعامل (True يصبح False والعكس).
• تستخدم العمليات المنطقية في اتخاذ القرارات داخل البرنامج.

هياكل التحكم

• تسمح هياكل التحكم بتحديد ترتيب تنفيذ التعليمات في البرنامج.
• تشمل هياكل التحكم:
  • الجمل الشرطية (if, else, elif): لتنفيذ تعليمات معينة بناءً على شرط معين.
    • if: تنفيذ كتلة من التعليمات إذا كان الشرط صحيحاً.
    • else: تنفيذ كتلة بديلة من التعليمات إذا كان الشرط خاطئاً.
    • elif: استخدامها للتحقق من شروط متعددة بالتتابع.
  • الحلقات (for, while): لتكرار تنفيذ كتلة من التعليمات لعدد معين من المرات أو طالما أن شرطاً معيناً صحيحاً.
    • for: تكرار التعليمات لعدد محدد من المرات (مثلاً، المرور على عناصر قائمة).
    • while: تكرار التعليمات طالما أن شرطاً محدداً صحيحاً.
• تستخدم هياكل التحكم لجعل البرنامج أكثر مرونة وقدرة على التعامل مع مواقف مختلفة.

الدوال

• الدوال هي كتل من التعليمات التي تقوم بمهمة معينة ويمكن استدعاؤها من أي مكان في البرنامج.
• تسمح الدوال بتقسيم البرنامج إلى أجزاء صغيرة ومنظمة، مما يسهل فهمه وصيانته.
• تتكون الدالة من اسم، قائمة بالمعاملات (اختياري)، وجسم الدالة الذي يحتوي على التعليمات.
• يمكن للدالة أن تعيد قيمة (باستخدام return) أو لا تعيد شيئاً.
• مثال: دالة لحساب مساحة الدائرة:
  • الاسم: calculate_circle_area.
  • المعاملات: radius (نصف القطر).
  • الجسم: حساب المساحة باستخدام القانون (π * radius * radius).
  • الإرجاع: قيمة المساحة المحسوبة.
• استخدام الدوال يقلل من تكرار التعليمات ويجعل الكود أكثر قابلية لإعادة الاستخدام.

أمثلة على لغات البرمجة الشائعة

• Python: لغة سهلة التعلم وقوية، تستخدم في تطوير الويب، تحليل البيانات، والذكاء الاصطناعي.
• Java: لغة متعددة المنصات، تستخدم في تطوير تطبيقات سطح المكتب، تطبيقات الويب، وتطبيقات الأندرويد.
• C++: لغة قوية وفعالة، تستخدم في تطوير الألعاب، نظم التشغيل، والتطبيقات ذات الأداء العالي.
• JavaScript: لغة تستخدم في تطوير واجهات المستخدم التفاعلية للمواقع الإلكترونية وتطبيقات الويب.
• C#: لغة طورتها مايكروسوفت، تستخدم في تطوير تطبيقات ويندوز، تطبيقات الويب، والألعاب باستخدام محرك Unity.