Lecture 1 - Programming 2 - 2024-2025

‫جامعة اجلند‬ ‫كلية اهلندسة وتقنيات املعلومات‬ ‫قسم تقنيات معلومات ‪IT‬‬ ‫احملاظرة األوىل‬ ‫د‪.‬بالل السامعي‬ ‫‪2024-2025‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬...

‫جامعة اجلند‬ ‫كلية اهلندسة وتقنيات املعلومات‬ ‫قسم تقنيات معلومات ‪IT‬‬ ‫احملاظرة األوىل‬ ‫د‪.‬بالل السامعي‬ ‫‪2024-2025‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪1‬‬ ‫المحتوي‬ ‫ بايثون ‪Python‬‬ ‫ مميزات لغة البرمجة بايثون ‪Python‬‬ ‫ اين تستخدم لغة البرمجة بايثون‪Python‬‬ ‫ وظائف لغة بايثون‪Python‬‬ ‫ ‪Getting Python‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪2‬‬  ‫?‪What is Python‬‬ ‫ بايثون ‪:Python‬‬ ‫ هي لغة برمجة عالية المستوى تم تطويرها في أوائل‬ ‫التسعينات من قبل جويدو فان روسوم ‪Guido van‬‬ ‫‪.Rossum‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪3‬‬  ‫مميزات لغة البرمجة بايثون‪Python‬‬ ‫إليك بعض المميزات الرئيسية للغة بايثون‪:‬‬ ‫‪.1‬سهولة القراءة والكتابة‪ :‬بايثون تستخدم قواعد بسيطة وصريحة‪ ،‬مما يجعل الكود سهل القراءة والفهم‪.‬‬ ‫ضا‬ ‫‪.3‬قابلية االندماج‪ :‬يمكنك استدعاء الوحدات والدوال المكتوبة بلغات أخرى مثل ‪ C‬و ‪ ،++C‬ويمكنك أي ً‬ ‫كتابة ملحقات (‪ )Extensions‬بلغات البرمجة المنخفضة المستوى مثل ‪ C‬لتحسين األداء عند الحاجة‪.‬‬ ‫‪.4‬وفرة المكتبات واإلطارات‪ :‬بايثون توفر مكتبات وإطارات غنية تسهل عليك تنفيذ مهام مختلفة بسهولة‪.‬‬ ‫مثل ‪ NumPy‬و ‪ Pandas‬و ‪ Matplotlib‬و ‪ TensorFlow‬و ‪ Django‬و ‪ Flask‬وغيرها الكثير‪.‬‬ ‫‪.5‬مفتوحة المصدر‪ :‬بايثون هي لغة مفتوحة المصدر‪ ،‬مما يعني أنه يمكن الوصول إلى رموزها المصدرية‬ ‫وتعديلها وتوزيعها‪.‬هذا يتيح لك الحرية في تخصيص اللغة وإضافة ميزات جديدة حسب احتياجاتك‪.‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪.‬‬  ‫اين تستخدم لغة البرمجة بايثون‪Python‬‬ ‫‪.1‬علوم البيانات‪ :‬بايثون تعتبر لغة رائعة لعلوم البيانات وتحليل البيانات‪.‬تتوفر مكتبات مثل ‪ NumPy‬و‬ ‫‪ Pandas‬و ‪ Matplotlib‬و ‪ SciPy‬وغيرها التي تساعد على تنظيم وتحليل البيانات بشكل فعال‪.‬‬ ‫‪.2‬الذكاء االصطناعي‪ :‬بايثون تستخدم على نطاق واسع في مجاالت التعلم اآللي والذكاء االصطناعي‪.‬توفر‬ ‫مكتبات مثل ‪ TensorFlow‬و ‪ Keras‬و ‪ PyTorch‬إمكانيات قوية لبناء نماذج التعلم العميق وتنفيذ‬ ‫الخوارزميات الذكاء االصطناعي‪.‬‬ ‫‪.3‬االمن السيبراني‪ :‬تُستخدم لغة بايثون في األمن السيبراني ألتمتة المهام‪ ،‬تطوير األدوات الهجومية‬ ‫والدفاعية‪ ،‬تحليل البرمجيات الخبيثة‪ ،‬واختبار االختراق‪.‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪5‬‬  ‫وظائف لغة بايثون‪Python‬‬ ‫فيما يلي بعض وظائف لغة بايثون‪:‬‬ ‫مطور ألعاب‬ ‫مهندس‬ ‫مصمم‬ ‫بيانات‬ ‫مواقع ويب‬ ‫محلل‬ ‫مطور‬ ‫بيانات‬ ‫بايثون‬ ‫مهندس تعلم‬ ‫عا ِلم بيانات‬ ‫اآللة‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪6‬‬  Getting Python ‫ والملفات‬،source code ‫ أحدث الشيفرات المصدرية‬ ، documentation‫ والتوثيقات‬، binaries‫الثنائية‬ ‫ وغيرها متاحة على الموقع الرسمي للـ‬، news‫واألخبار‬ Python https://www.python.org/ Dr. Bilal Al-samaee 7 ‫تثبيت بايثون وإعداد بيئة العمل‪Python installation‬‬ ‫ ‪ IDE‬هو اختصار لـ ‪Integrated Development‬‬ ‫‪ ،Environment‬وهو بيئة تطوير متكاملة تستخدم‬ ‫لتطوير البرمجيات‪.‬‬ ‫ توفر ‪ IDE‬أدوات وميزات لتحرير وتصحيح الشفرة‬ ‫وتنظيم المشروعات واختبار الكود وتشغيل التطبيقات‪.‬‬ ‫‪www.anaconda.com/downloads‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪8‬‬  ‫‪Integrated Development Environment - IDE‬‬ ‫بيئة تطوير متكاملة‬ ‫هناك العديد من الـ ‪IDEs‬المتاحة للغة البرمجة بايثون‪ ،‬وفيما يلي بعض األمثلة المشهورة‪:‬‬ ‫‪ :Visual Studio Code.2‬وهو ‪ IDE‬خفيف الوزن‬ ‫‪ :PyCharm.1‬واحدة من أكثر الـ ‪ IDEs‬شهرة لبايثون‪،‬‬ ‫وقوي يدعم العديد من لغات البرمجة بما في ذلك‬ ‫وهي مطورة من قبل ‪.JetBrains‬تتميز بميزات قوية‬ ‫بايثون‪.‬يوفر ميزات تحرير متقدمة وتكامل مع ‪Git‬‬ ‫مثل التحقق من الشفرة القوية وتنسيق الشفرة التلقائي‬ ‫وتصحيح األخطاء وتوسيع الوظائف من خالل‬ ‫وتصحيح األخطاء وتحليل البيانات وتكامل ‪.Git‬‬ ‫مجموعة واسعة من اإلضافات‪.‬‬ ‫‪ :Anaconda.3‬عبارة عن توزيعة بايثون تحتوي‬ ‫‪ :Jupyter Notebook.4‬عبارة عن بيئة تفاعلية‬ ‫على العديد من األدوات والمكتبات الشهيرة لعلوم‬ ‫تعتمد على المتصفح تسمح لك بكتابة الشفرة وعرض‬ ‫البيانات والتعلم اآللي‪.‬تأتي مع بيئة تطوير مدمجة‬ ‫النتائج بين الخاليا‪.‬يستخدم على نطاق واسع في علوم‬ ‫تسمى ‪ Anaconda Navigator‬وتدعم التطوير‬ ‫البيانات والتعلم اآللي‪.‬‬ ‫والتحليل البياني‪.‬‬ ‫‪ :Spyder.5‬هو ‪ IDE‬يستهدف علماء البيانات ومطوري بايثون‪،‬‬ ‫ويتميز بواجهة مستخدم بسيطة وتحرير شفرة متقدم وتحليل البيانات‬ ‫ورسم البيانات‪.‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪9‬‬  ‫ ولكن في هذا المقرر سوف نستخدم البيئة التفاعلية ‪. Jupyter Notebook‬‬ ‫ اغلب الـ ‪ IDEs‬المتاحة للغة البرمجة بايثون تاتي ضمن ال ‪ Anaconda‬ومن ضمنها‬ ‫‪ Jupyter Notebook‬او منصة مفتوحة المصدر ‪Visual Studio Code‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪10‬‬ Anaconda | The World’s Most Popular Data ‫ من الموقع‬anaconda ‫ لتحميل‬ : ‫ نتبع االتي‬Science Platform Execute Exe File ‫ نحصل على الملف التنفيذي‬ Dr. Bilal Al-samaee 11  Next ‫ اضغط‬ Dr. Bilal Al-samaee 12  Next ‫ اضغط‬ Dr. Bilal Al-samaee 13  Install ‫ اضغط‬ Dr. Bilal Al-samaee 14 Wait to Complete Installation ‫ انتظر حتى يكتمل التحميل‬ Dr. Bilal Al-samaee 15  Finish ‫ اضغط‬ Dr. Bilal Al-samaee 16 Search Anaconda Navigator and Open ‫ ابحث عن اناكوندا وافتح‬ Dr. Bilal Al-samaee 17 Jupyter Notebook ‫ في‬Install ‫ اضغط على‬ Dr. Bilal Al-samaee 18  Python 3 ‫ اضغط على‬ Dr. Bilal Al-samaee 19 Dr. Bilal Al-samaee 20  ‫تاكد هل بعض المكتبات المهمه موجودة او ال ‪Check whether library is installed or not‬‬ ‫‪Example for Numpy‬‬ ‫اذا غير موجودة نستخدم ‪ Pip install‬متبوع باسم المكتبة المراد تحميلها ‪.‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪21‬‬  ‫‪ -‬منصة مفتوحة المصدر ‪ :Visual Studio Code‬يدعم العديد من لغات البرمجة عن طريق تثبيت العديد من اإلضافات‬ ‫‪ Extensions‬مثل ‪ Python‬و‪ Jupyter‬التي تدعم تطوير نماذج الذكاء االصطناعي وتعلم اآللة مباشرة في ‪VS‬‬ ‫‪ ,Code‬وضافات اخرى لبرمجيات اخرى‪.‬‬ ‫‪https://code.visualstudio.com/docs/editor/editingevolved‬‬  ‫الكلمات المحجوزة (‪)Reserved Keywords‬‬ ‫في لغة البرمجة بايثون‪ ،‬توجد مجموعة من الكلمات المحجوزة ‪ Reserved Keywords‬التي ال يمكن استخدامها كمعرفات أو‬ ‫أسماء للمتغيرات أو الدوال في الشفرة‪.‬هذه الكلمات المحجوزة لها دور خاص في اللغة وتستخدم لتحديد هيكل البرامج وتنفيذ‬ ‫العمليات األساسية‪.‬إليك قائمة بالكلمات المحجوزة في بايثون‪:‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪23‬‬  ‫الجملة البرمجية في بايثون‬ ‫الجملة البرمجية في لغة بايثون هي وحدة تنفيذية تقوم بتنفيذ إجراءات أو أوامر معينة‪.‬‬ ‫وتتألف الجملة البرمجية من تسلسل من الكلمات والتعابير والمشغالت التي تعمل معًا لتحقيق‬ ‫وظيفة معينة‪.‬‬ ‫الجملة البرمجية في بايثون‬ ‫شكل الجملة البرمجية في بايثون هو‪:‬‬ ‫‪Statement‬‬ ‫ويمكن أن يتكون الجملة البرمجية من تعابير مثل التعيين (=‪ ،)assignment‬واستدعاء‬ ‫الدوال (‪ ،)function calls‬والتحكم في التدفق مثل الشروط (‪ )conditions‬والحلقات‬ ‫(‪ ،)loops‬وأكثر من ذلك‪.‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪24‬‬  :‫ هناك عدة أمثلة لجمل برمجية في بايثون‬،‫ على سبيل المثال‬ Print(“Hello World!”) X=input(“What is your name”) if x > 0 print("Hello "+input("what is your name")) Dr. Bilal Al-samaee 25  ‫برنامج بايثون‬ ‫ برنامج بايثون‬ ‫في لغة بايثون‪ ،‬البرنامج هو مجموعة من الجمل البرمجية التي تنفذ سلسلة من اإلجراءات لتحقيق‬ ‫هدف معين‪.‬‬ ‫ مكونات برنامج باثون‪:‬‬ ‫‪.1‬التعليمات البرمجية (‪:)Statements‬‬ ‫‪.2‬المتغيرات (‪)Variables‬‬ ‫‪.3‬الدوال (‪)Functions‬‬ ‫‪.4‬التعابير (‪)Expressions‬‬ ‫‪.5‬الشروط (‪)Conditions‬‬ ‫‪.6‬الحلقات (‪)Loops‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪26‬‬  ‫متغيرات بايثون ‪Python Variables‬‬ ‫في لغة البرمجة بايثون‪ ،‬يتم استخدام المتغيرات لتخزين البيانات والمعلومات‪.‬يمكنك أن تفكر‬ ‫في المتغيرات على أنها صناديق تخزين يمكنك استخدامها للحفاظ على القيم التي تحتاجها‬ ‫خالل تنفيذ برنامجك‪.‬‬ ‫ما هو المتغير في بايثون وماهي شروط تسميته ؟‬ ‫ المتغير‪ : Variables‬تعريف متغير في بايثون يتم عن طريق تعيين قيمة له‪.‬على‬ ‫سبيل المثال‪ ،‬يمكنك تعريف متغير يحمل قيمة عددية كالتالي‪:‬‬ ‫‪x = 10‬‬ ‫في هذا المثال‪ ،‬تم تعريف المتغير "‪ "x‬وتم تخزين القيمة ‪ 10‬فيه‪.‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪27‬‬  ‫المتغيرات بايثون ‪Python Variables‬‬ ‫ شروط تسمية المتغيرات‪ :‬بالنسبة لشروط تسمية المتغيرات في بايثون‪ ،‬فهي كما يلي‪:‬‬ ‫‪.1‬يجب أن تبدأ أسماء المتغيرات بحرف (‪ )A-Z ،a-z‬أو برمز التسطير السفلي ‪.)_( underscore‬‬ ‫‪.2‬يمكن أن تحتوي أسماء المتغيرات على أحرف (‪ )A-Z ،a-z‬وأرقام (‪ )9-0‬ورمز التسطير السفلي‬ ‫(_)‪.‬‬ ‫‪.3‬أسماء المتغيرات حساسة لحالة األحرف الصغيرة ‪ Lower‬والكبيرة ‪ ،Upper‬وهذا يعني أن "‪ "x‬و‬ ‫"‪ "X‬هما متغيران مختلفان‪.‬‬ ‫‪.4‬يجب أن ال تكون أسماء المتغيرات هي كلمات محجوزة في لغة بايثون‪ ،‬مثل "‪ "if‬أو "‪ "for‬أو‬ ‫"‪ "while‬وغيرها‪.‬‬ ‫‪.5‬بايثون اليسمح باستخدام المتغيرات الخاصة ‪ punctuation characters‬مثل ‪@, $, and %‬‬ ‫داخل المتغيرات‪.‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪28‬‬  Python Variables ‫المتغيرات بايثون‬ :‫فيما يلي بعض األمثلة على أسماء متغيرات صالحة في بايثون‬ age = 25 name = "John" total_score = 90.5 _is_valid = True Dr. Bilal Al-samaee 29  ‫المتغيرات بايثون ‪Python Variables‬‬ ‫هنا جدول يوضح أمثلة ألسماء متغيرات صحيحة وغير صحيحة في لغة البرمجة بايثون والسبب الذي يجعلها‬ ‫صحيحة أو غير صحيحة‪:‬‬ ‫اسم المتغير‬ ‫صحيحة‪/‬غير صحيحة‬ ‫السبب‬ ‫‪age‬‬ ‫صحيحة‬ ‫يمكن استخدام الحروف الصغيرة واألرقام وشرطة سفلية (_) في أسماء المتغيرات‪.‬‬ ‫‪full_name‬‬ ‫صحيحة‬ ‫يمكن استخدام الحروف الصغيرة واألرقام وشرطة سفلية (_) في أسماء المتغيرات‪.‬‬ ‫‪1st_place‬‬ ‫غير صحيحة‬ ‫يجب أن تبدأ أسماء المتغيرات بحرف أو شرطة سفلية (_)‪ ،‬وال يمكن أن تبدأ برقم‪.‬‬ ‫‪my-variable‬‬ ‫صحيحة‬ ‫يمكن استخدام الشرطة الواحدة (‪ )-‬في أسماء المتغيرات‪.‬‬ ‫‪$price‬‬ ‫غير صحيحة‬ ‫ال يمكن استخدام رموز العملة‪ $‬أو أي رموز خاصة غير الشرطة السفلية (_) في‬ ‫أسماء المتغيرات‪.‬‬ ‫‪student%‬‬ ‫غير صحيحة‬ ‫ال يمكن استخدام رموز خاصة مثل النسبة المئوية (‪ )%‬في أسماء المتغيرات‪.‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪30‬‬ Data Types ‫انواع البيانات في بايثون‬ Dr. Bilal Al-samaee 31  ‫انواع المتغيرات في بايثون ‪Python Variables Types‬‬ ‫ انواع المتغيرات في بايثون‬ ‫في لغة البرمجة بايثون‪ ،‬توجد عدة أنواع مختلفة من المتغيرات التي يمكنك استخدامها وتعريفها‬ ‫حسب الحاجة‪.‬فيما يلي بعض األنواع الشائعة للمتغيرات في بايثون‪:‬‬ ‫‪.1‬أنواع األعداد الصحيحة (‪:)Integers‬‬ ‫تستخدم لتخزين القيم العددية الصحيحة الال محدودة بفاصلة عشرية‪.‬‬ ‫مثال‪:‬‬ ‫‪age = 25‬‬ ‫‪count = 10‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪32‬‬  ‫انواع المتغيرات في بايثون ‪Python Identifiers Types‬‬ ‫‪.2‬أنواع األعداد العشرية (‪:)Floats‬‬ ‫تستخدم لتخزين القيم العددية التي تحتوي على فاصلة عشرية‪.‬‬ ‫مثال‪:‬‬ ‫‪pi = 3.14‬‬ ‫‪average = 6.5‬‬ ‫‪.3‬أنواع النصوص (‪:)Strings‬‬ ‫تستخدم لتخزين السالسل النصية المكونة من حروف وأرقام ورموز‪.‬‬ ‫مثال‪:‬‬ ‫"‪name = "John‬‬ ‫!'‪message = 'Hello, World‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪33‬‬  Strings ‫دوال جاهز خاصة بالسالسل النصية‬ h=“Hello Worlds” h.upper(): Convert Lower letter to Upper letter , Output is 'HELLO WORLDS‘ h.lower(): convert Upper letter to lower letter, Output is ‘hello worlds ' h.count('o'): return number of letters in string, Output is 2 h.capitalize(): Convert the first letter of word in string to Upper letter, Output is 'Hello worlds' h.split(): Splitting a Sentence into Words, output is [‘hello’, ‘worlds’] h.split(‘o’): used to split a string on a specific substring, output is ['Hell', ' W', 'rlds'] Dr. Bilal Al-samaee 34  ‫انواع المتغيرات في بايثون ‪Python Identifiers Types‬‬ ‫‪.4‬أنواع القيم المنطقية (‪:)Booleans‬‬ ‫تستخدم لتخزين القيم المنطقية المنطقيّة‪ ،‬وهي إما ‪( True‬صحيح) أو ‪( False‬خاطئ)‪.‬‬ ‫مثال‪:‬‬ ‫‪is_valid = True‬‬ ‫‪is_ready = False‬‬ ‫‪.5‬أنواع القوائم (‪:)Lists‬‬ ‫تستخدم لتخزين مجموعة من القيم المتعددة‪.‬يمكن أن تحتوي على أنواع متغيرات مختلفة‪.‬‬ ‫مثال‪:‬‬ ‫[‪numbers =]5 ,4 ,3 ,2 ,1‬‬ ‫]"‪names = ["John", "Jane", "Alice‬‬ ‫‪Dr. Bilal Al-samaee‬‬ ‫‪35‬‬  ‫)‪type(x‬‬ ‫ )‪ type(x‬هي دالة تُستخدم في العديد من لغات البرمجة لتحديد نوع المتغير‪. x‬بمعنى آخر‪ ،‬تقوم هذه الدالة‬ ‫بإرجاع نوع البيانات الذي ينتمي إليه المتغير‪.‬‬ ‫ عند استخدام)‪ ، type(x‬تقوم هذه الدالة بإرجاع نوع المتغير ‪ x‬ككائن نوع )‪ (type object‬هذا يمكن أن‬ ‫يكون مفيدًا لتحديد نوع البيانات أثناء تنفيذ البرمجيات‪ ،‬مما يساعد في ضمان أن المتغيرات تُستخدم بالشكل‬ ‫الصحيح‪.‬‬ ‫مثال‬ ‫‪x=5‬‬ ‫يمكنك استخدام )(‪ type‬على النحو التالي‪:‬‬ ‫))‪print(type(x‬‬ ‫>'‪