Untitled Quiz

تقنيات حل المشكلات

• التعريف: هي مجموعة من الأساليب والأدوات المستخدمة لتحديد ومعالجة المشاكل.
• الأهداف التعلمية:
  • تعريف المشكلة ومراحل حلها.
  • كتابة خطوات حل المشكلة باستخدام الخوارزميات.
  • رسم خرائط التدفق.
  • كتابة برنامج بلغة بايثون واختبار صحته.

تعريف المشكلة

• لغويًا: تعبير عن خلل أو تحدٍ في موقف معين.
• تقنيًا: حالة عدم القدرة على تحقيق هدف معين.
• رياضيًا: المشكلة تعبر عن العلاقة بين الهدف والمعوق:
  • هدف + معوق = مشكلة.

علم حل المشاكل

• يشير إلى القدرة على التغلب على العوائق بهدف تحقيق الأهداف.
• يعتمد على التفكير المنطقي والتسلسلي.

مراحل حل المشكلة

• أولاً: تعريف المشكلة وتحليلها، بتحديد المخرجات والمدخلات.
• ثانياً: تصميم حل منطقي باستخدام:
  • الخوارزميات.
  • المخططات الانسيابية (flowcharts).
  • جداول القرار.

خطوات تقييم الحل

• اختبار صحة البرنامج وتصحيح الأخطاء:
  • أخطاء لغوية: مخالفة قواعد البرمجة.
  • أخطاء منطقية: البرنامج يعمل لكن النتائج غير صحيحة.
  • أخطاء وقت التنفيذ: تحدث أثناء تنفيذ البرنامج مثل القسمة على صفر.

توثيق البرنامج

• يشمل كتابة جميع الخطوات المتبعة في الحل، والأوامر البرمجية، وأي تعديلات تمت.

خطوات البرمجة

• تعريف المشكلة وتحليلها.
• وضع الخوارزمية والمخطط الانسيابي.
• كتابة البرنامج بلغة برمجة وترجمته.
• تنفيذ البرنامج.

الخوارزميات

• مجموعة من الخطوات المتسلسلة التي تؤدي إلى الحل.
• يجب أن تكون واضحة، مرتبة، وصحيحة.

خصائص الخوارزميات

• لها بداية ونهاية.
• تكون صالحة لجميع الحالات.
• التعليمات يجب أن تكون محددة وغير قابلة للتأويل.

استخدام المخططات الانسيابية

• توضيح خطوات الحل بشكل رسومي.
• يجب أن تكون بسيطة وسهلة التتبع.

مميزات استخدام المخططات الانسيابية

• توثيق البرامج.
• تسهيل تصحيح الأخطاء.
• تقديم تصور شامل لحل المشكلة.

عيوب استخدام المخططات الانسيابية

• قد تكون معقدة مع تزايد حجم المشكلة.
• تتطلب تعديلات مستمرة عند تغيير البرنامج.

مقدمة للبرمجة بلغة بايثون

• لغة بايثون سهلة الاستخدام وتعتبر مفسرة، مما يساعد في تطوير البرنامج بسرعة.
• القواعد الأساسية: تتضمن الكلمات المحجوزة والتي لا يمكن استخدامها كأسماء متغيرات، مثل: if، for، class.

أنواع القيم في بايثون

• قيم رقمية صحيحة (Integer) وما إلى ذلك.
• تعتبر لغة بايثون حساسة لحالة الحرف، مما يؤثر على تعريف المتغيرات.### أنواع القيم الرقمية
• الأعداد الصحيحة (Integers): مثل -140، 502، بدون فاصلة عشرية.
• القيم الرقمية العشرية (Float): مثل 3.145، -45.، 0.134، وهي أعداد تحتوي على فاصلة عشرية.
• القيم التخيلية: مثل 5j، -45j، وهي أعداد تحتوي على حرف "j" لتدل على الجزء التخييلي.
• القيم النصية (Strings): تمثل مجموعة من الرموز المحاطة بعلمتي تنصيص، مثل "برمجة"، "Programming"، "لغات برمجة"، و "113".
• القيم المنطقية (Boolean): تشمل فقط القيمتين True وFalse.

المتغيرات

• المتغير هو اسم يشير إلى موقع لتخزين قيمة.
• يجب أن يتكون اسم المتغير من حروف لاتينية، وأرقام، والرمز _، ويجب أن يبدأ بحرف.
• يُفضل استخدام _ لربط كلمات في اسم المتغير.
• يتواجد تمييز بين الشرطة السفلية (_) وإشارة الناقص (-)، حيث أن الشرطة السفلية مسموح بها.

اختيار أسماء المتغيرات

• يُفضل اختيار أسماء معنى ودالة على محتوى المتغير لتسهيل الفهم.
• أمثلة على أسماء جائزة: birth_date، myname، itgs113، phone_no.
• أمثلة على أسماء غير جائزة: birth-date، birth date، 5A، student.id.

عادات كتابة المتغيرات

• يُفضل استخدام الحروف الصغيرة لأسماء المتغيرات لتفريقها عن أسماء الثوابت وليس إلزاميًا.
• لغة بايثون حساسة لحالة الأحرف، المتغير ab ليس هو نفسه AB.

المدخلات والمخرجات

• المخرجات: لعرض نص على الشاشة، يُستخدم دالة print مع النص بين علامات التنصيص.
• المعلومات المدخلة: يتم استخدام دالة input لإدخال قيم من لوحة المفاتيح ويجب أن تكون القيمة الناتجة كنص.

إسناد القيم للمتغيرات

• يتم إسناد القيمة النصية لمتغير باستخدام جملة التعيين مثل: course_name = 'programming language'.
• القيم العددية تُسند أيضًا بطريقة مشابهة مثل: year = 2023.

العمليات على البيانات

• المؤثرات الحسابية: تشمل الجمع (+)، الطرح (-)، الضرب (*)، القسمة (/) وغيرها.
• المؤثرات العلاقية: تستخدم للمقارنة مثل يساوي (==)، لا يساوي (!=)، أكبر من (>)، أصغر من (<).

أمثلة على برامج بلغة بايثون

• برنامج يقرأ عدد ويطبع كلمة Positive إذا كان العدد موجب وكلمة Negative إذا كان العدد سالب.
• برنامج يقوم بقراءة عددين ثم يطبع العدد الأكبر، مع إمكانية استخدام مخطط انسيابي لهذا الغرض.

خوارزميات بسيطة

• خوارزمية لقراءة 3 أعداد وطباعة العدد الأكبر.
• يمكن رسم مخطط انسيابي لعرض البيانات بشكل قياسي لفهم أفضل.

برمجة بلغة بايثون

• برنامج لقراءة عدد صحيح X وتعديله:
  • إضافة 1 إذا كان العدد سالب.
  • طرح 1 إذا كان العدد موجب.

تقنيات حل المشكلات

• خوارزمية لطباعة "Even" (زوجي) أو "Odd" (فردي):
  • البداية بقراءة N.
  • إذا كان N % 2 == 0، اطبع "Even".
  • خلاف ذلك، اطبع "Odd".

رسم المخطط الانسيابي

• يبدأ بقراءة N.
• يتحقق إذا كان N % 2 == 0:
  • إذا نعم، اطبع "Even".
  • إذا لا، اطبع "Odd".
• النهاية.

خوارزمية لإيجاد قيمة W

• W = 4 + X إذا كانت X > 0.
• W = 20 إذا كانت X = 0.
• W = 3X - 6 إذا كانت X < 0.

حساب مساحة مستطيل

• المدخلات: الطول L والعرض W.
• المخرجات: مساحة المستطيل A.
• المعادلة: Area (A) = L * W.
• خطوات الخوارزمية:
  • إدخال L و W.
  • حساب المساحة بالمعادلة.
  • طباعة المساحة.

حساب مساحة مثلث

• المدخلات: القاعدة B والارتفاع H.
• المخرجات: مساحة المثلث A.
• المعادلة: Area = 1/2 * B * H.
• خطوات الخوارزمية مشابهة لحساب مساحة المستطيل.

حساب متوسط درجات

• المدخلات: ثلاث درجات A، B، C.
• المخرجات: المتوسط Average.
• المعادلة: Average = (A + B + C) / 3.
• خطوات الخوارزمية:
  • إدخال الدرجات.
  • حساب المجموع.
  • حساب المتوسط.
  • طباعة المتوسط.

تحويل درجة الحرارة

• تحويل من النظام المئوي C إلى النظام الفهرنهايتي F.
• المعادلة: Fahrenheit = (9/5 * Celsius) + 32.
• خطوات الخوارزمية تتضمن إدخال C، حساب F، وطباعة القيم.

خوارزمية حلقات بسيطة

• مثال: حساب مساحة 100 مستطيل:
  • إثبات قيمة العداد C وتحديثه.
  • حساب المساحة لكل مستطيل وطباعة القيم.

حساب متوسط مجموعة من الأعداد

• إدخال أعداد غير معروفة حتى قيمة سالبة.
• يتم التحقق من أن عدد الإدخالات ليس صفرًا قبل حساب المتوسط.

حساب مجموع الأعداد الفردية

• خوارزمية لحساب مجموع أول 25 عدد فردي.
• يتضمن ذلك استخدام حلقة لزيادة Sum ومتابعة الأعداد الفردية.