تعلم لغة البايثون Python للمبتدئين الدليل الشامل خطوة بخطوة 2023

تعلم لغة البايثون Python، أحد أهم الخيارات لتعلم لغة البرمجة، وذلك لسهولة التقاطها وامتلاكها إمكانات واسعة. كما تستخدم لغة البايثون Python نهج برمجة بسيط موجه للكائنات وهياكل بيانات عالية المستوى فعالة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم لغة البايثون Python لبناء جملة بسيطة ومختصرة وكتابة ديناميكية.لذا ومن منطلق أهمية تعلم لغة البايثون سنوضح من خلال منصة تجارتي تعريف لغة البايثون وكيفية تعلم لغة البايثون للمبتدئين وأهمية لغة البايثون والانماط الرئيسية للغة البايثون، بالإضافة إلى أسباب تعلم لغة البايثون، تابع معنا.

تعريف لغة البايثون

لغة بايثون (بالإنكليزية Python language): هي لغة برمجة عالية الدقة مفتوحة الكلمات ومعلنة، تتوجه للكائنات ذات الدلالات الديناميكية. كما تجعل هياكل البيانات عالية المستوى المدمجة، جنبًا إلى جنب مع الكتابة الديناميكية والربط الديناميكي. علاوة على أن لغة بايثون جذابة للغاية لتطوير التطبيقات السريعة، كذلك لاستخدامها كلغة نصية، أو لصق لربط المكونات الموجودة معًا. بالإضافة إلى ذلك، يؤكد بناء جملة Python البسيط والسهل التعلم على قابلية القراءة وبالتالي يقلل من تكلفة صيانة البرنامج.

كيفية تعلم لغة البايثون للمبتدئين

لتعلم لغة البايثون Python للمبتدئين، اتبع الخطوات التالية:

• حدد ما الذي يحفزك لتعلم لغة بايثون.
• بناء الجملة الأساسي بسرعة.
• إنشاء مشاريع منظمة.
• اعمل على مشاريع بايثون بنفسك.
• استمر في العمل على مشاريع أصعب.

اقرأ أيضًا: تمثيل البيانات

تحديد محفزات تعلم لغة البايثون للمبتدئين

عليك أن تجد ما يحفزك وتتحمس له، وللبدء، ابحث عن مجال يثير اهتمامك، على سبيل المثال:

• علم البيانات / تعلم الآلة.
• تطبيقات الموبايل.
• مواقع الويب.
• علوم الكومبيوتر.
• ألعاب.
• معالجة البيانات وتحليلها.
• الروبوتات.
• أتمته مهام العمل.

بناء الجملة الأساسي بسرعة لتعلم لغة البايثون للمبتدئين

هناك بعض الموارد الجيدة لمساعدتك على تعلم أساسيات لغة البايثون Python، على سبيل المثال:

• Dataquest: حيث يدرس Dataquest بناء جملة Python في سياق تعلم علم البيانات. على سبيل المثال: ستتعلم أوامر Python الأساسية أثناء تحليل بيانات الطقس.
• دروس بايثون: البرنامج التعليمي على موقع بايثون الرئيسي.

إنشاء مشاريع لتعلم لغة البايثون للمبتدئين

بمجرد أن تتعلم بنية لغة البايثون Python الأساسية، ابدأ في تنفيذ المشاريع. ويمكن ذكر بعض الأمثلة على مشاريع Dataquest الفعلية فيما يلي:

• بريزون بريك: أين ومتى تحدث معظم حالات الهروب من السجون بطائرات الهليكوبتر.
• استطلاعات خروج الموظفين.
• تنظيف البيانات وعرضها على نمط حرب النجوم.

وبعد أن عملت من خلال عدد قليل من المشاريع المنظمة، حان الوقت للعمل على مشاريع Python المستقلة. وهناك مجموعة من النصائح لاكتشاف مشاريع بايثون الجذابة، على سبيل المثال:

• مدد المشاريع التي كنت تعمل عليها من قبل وأضف المزيد من الوظائف.
• تحقق من قائمة مشاريع تعلم لغة البايثون Python للمبتدئين.
• انتقل إلى لقاءات Python في منطقتك، وابحث عن أشخاص يعملون في مشاريع مثيرة للاهتمام.
• ابحث عن حزم مفتوحة المصدر للمساهمة فيها.
• ابحث عن مشاريع قام بها أشخاص آخرون، واعرف ما إذا كان بإمكانك توسيعها أو تكييفها.
• فكر في الأدوات التي تجعل حياتك اليومية أسهل، ثم اعمل على تطويرها.

اقرأ أيضًا: الهوية البصرية

برمجة مشاريع صعبة لتعلم لغة البايثون

عندما تجد النجاح مع المشاريع المستقلة، استمر في زيادة صعوبة مشاريعك ونطاقها. وبمجرد أن تشعر بالراحة التامة مع ما تقوم ببنائه، فقد حان الوقت لتجربة شيء أكثر صعوبة. استمر في البحث عن مشاريع جديدة تتحدى مهاراتك وتدفعك للنمو. وهناك مجموعة من الأفكار لإتقان لغة البايثون، على سبيل المثال:

• حاول تعليم المبتدئ كيفية بناء أحد مشاريعك.
• اسأل نفسك: هل يمكنك توسيع نطاق أداتك؟ هل يمكنه العمل مع المزيد من البيانات، أم يمكنه التعامل مع المزيد من حركة المرور؟
• حاول جعل برنامجك يعمل بشكل أسرع.
• تخيل كيف يمكنك جعل أداتك مفيدة لعدد أكبر من الأشخاص.
• تخيل كيفية تسويق ما صنعته.

إقرأ أيضًا: كتب تعلم البرمجة

أهمية لغة البايثون

تعود أهمية بايثون للأسباب التالية:

• تشجع قابلية قراءة الكود وقابليتها للصيانة، إذ إنها صممت لجعل حياة المبرمجين أسهل أثناء العمل في مشاريع معقدة.
• برنامج مفتوح المصدر، بحيث يمكن لأي شخص الوصول إلى الكود المصدري وتعديله إذا كان يرغب في القيام بذلك.
• سهولة فصل أجزاء مختلفة من المشروع.
• تتيح اللغات القابلة للتمديد للمبرمجين إضافة ميزاتهم الخاصة دون الحاجة إلى إعادة كتابة البرنامج بأكمله.
• رمز قابل للقراءة، إذ إنه يتيح لك القدرة على معرفة ما يفعله فقط من خلال النظر إليه.

الأنماط الرئيسية للغة البايثون

هناك 4 أنماط رئيسية للغة البايثون، وهي كما يلي:

• النمط الوظيفي: يتم التعامل مع كل عبارة على أنها معادلة رياضية ويتم تجنب أي شكل من أشكال الحالة أو البيانات القابلة للتغيير. والميزة الرئيسية لهذا النهج هي أنه يفسح المجال بشكل جيد للمعالجة المتوازية؛ لأنه لا توجد حالة يجب مراعاتها. بالإضافة إلى ذلك، يفضل العديد من المطورين أسلوب الترميز هذا للتكرار ولحساب التفاضل والتكامل.
• النمط الحتمي: يتم إجراء الحساب كتغيير مباشر لحالة البرنامج. وهذا النمط مفيد بشكل خاص عند معالجة هياكل البيانات وينتج رمزًا أنيقًا وبسيطًا.
• نمط موجه للكائنات: يعتمد على حقول البيانات التي يتم التعامل معها ككائنات ويتم معالجتها فقط من خلال الأساليب المحددة. ولا تدعم Python هذا النموذج تمامًا؛ لأنه لا يمكنها تنفيذ ميزات مثل إخفاء البيانات (التغليف)، والتي يعتقد الكثيرون أنها مطلب أساسي لنموذج البرمجة الموجهة للكائنات. بالإضافة إلى ذلك، يفضل أسلوب الترميز هذا أيضًا إعادة استخدام الكود.
• نمط إجرائي: يتم التعامل مع المهام كتكرار خطوة بخطوة حيث يتم وضع المهام الشائعة في وظائف يتم استدعاؤها حسب الحاجة. ويفضل أسلوب الترميز هذا التكرار والتسلسل والاختيار والنمذجة.

خصائص لغة البايثون

هناك مجموعة من الخصائص التي تتمتع بها تعلم لغة البايثون Python، وهي كما يلي:

• المقروئية.
• الكفاءة مع تحسين الإنتاجية.
• اللغة المفسرة.
• لغة مكتوبة ديناميكيًا.
• لغة مفتوحة المصدر.
• دعم المكتبات الشاسعة.
• قابلية عالية المستوى.
• هياكل البيانات المضمنة.
• أطر العمل المؤثرة.
• دعم المجتمع.

أسباب تعلم لغة البايثون

هناك مجموعة من الأسباب التي تحبب المبرمج بتعلم لغة البايثون Python، وهي كما يلي:

• يوجد في بايثون مجموعة ضخمة من المكتبات.
• Python هي لغة برمجة على مستوى المبتدئين بسبب بساطتها وسهولة استخدامها.
• تريد Python أن يكون مطوروها أكثر إنتاجية.
• تعد قابلية النقل سببًا آخر لشعبية Python الضخمة.
• إن بناء جملة برمجة Python سهل التعلم وهو ذو مستوى عالٍ عند مقارنته بـ C، وJava، وC ++.
• علم البيانات.
• الحوسبة العلمية والرياضية.
• تطوير الشبكة.
• التمويل والتجارة.
• أتمتة النظام والإدارة.
• رسومات الحاسوب.
• تطوير اللعبة الأساسي.
• اختبار الأمان والاختراق.

أنواع بيانات لغة البايثون

هناك عدة أنواع لبيانات تعلم لغة البايثون ، على سبيل المثال:

• رقمي.
• نوع التسلسل.
• قيمة منطقية.
• مجموعة.
• قاموس.

اقرأ أيضًا: إدارة التسويق

البيانات الرقمية في لغة البايثون

تكون القيمة الرقمية عددًا صحيحًا، أو رقمًا عائمًا، أو حتى أرقامًا معقدة. وتشمل البيانات الرقمية ما يلي:

• الأعداد الصحيحة: تمثيل بالرمز int، ويحتوي على أعداد صحيحة موجبة أو سالبة (بدون كسر أو عشري). وفي لغة البايثون لا يوجد حد لطول قيمة عدد صحيح.
• الاعداد الحقيقية: يتم تمثيل هذه القيمة بواسطة فئة float، وهو رقم حقيقي بتمثيل النقطة العائمة. ويتم تحديده بعلامة عشرية، ويمكن إلحاق الحرف e، أو E متبوعًا بعدد صحيح موجب أو سالب لتحديد التدوين العلمي
• اعداد المركبة: يتم تمثيل الرقم المركب بواسطة فئة مركبة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديده على أنه (جزء حقيقي) + (جزء تخيلي)، على سبيل المثال: – 2 + 3j

البيانات التسلسلية في لغة البايثون

التسلسل هو المجموعة المرتبة لأنواع البيانات المتشابهة أو المختلفة. وتسمح التسلسلات بتخزين قيم متعددة بطريقة منظمة وفعالة. وهناك عدة أنواع من التسلسلات في لغة البايثون، هي:

• سلسلة: السلاسل عبارة عن مصفوفات من البايت تمثل أحرف Unicode. والسلسلة عبارة عن مجموعة من حرف واحد أو أكثر موضوعة في اقتباس مفرد، أو اقتباس مزدوج، أو اقتباس ثلاثي. وفي لغة البايثون لا يوجد نوع بيانات حرف، الحرف هو سلسلة طولها واحد يمثله str
• القائمة: القوائم مثل المصفوفات معلنة بلغات أخرى وهي عبارة عن مجموعة مرتبة من البيانات. كما تعتبر القائمة مرنة للغاية حيث لا يلزم أن تكون العناصر الموجودة في القائمة من نفس النوع.
• مترابطة بيانية: تعد tuple أيضًا مجموعة مرتبة من كائنات Python. والاختلاف الوحيد بين tuple، و list هو أن المجموعات غير قابلة للتغيير، أي لا يمكن تعديل المجموعات بعد إنشائها.

بيانات القيمة منطقية في لغة البايثون

نوع البيانات بإحدى القيمتين المضمنتين True، أو False. والكائنات المنطقية التي تساوي صواب هي صواب، وتلك التي تساوي خطأ هي كاذبة. ولكن يمكن تقييم الكائنات غير المنطقية في سياق منطقي أيضًا وتحديدها على أنها صحيحة أو خاطئة، كما يتم الإشارة إليه من قبل الطبقة bool.

بيانات المجموعة في لغة البايثون

مجموعة عشوائية تحتوي على بيانات متكررة ومتغيرة ولا تمتلك عناصر مكررة. ويعتبر ترتيب العناصر في المجموعة غير محدد على الرغم من أنه قد يتكون من عناصر مختلفة.

اقرأ أيضًا: دراسة الجدوى

بيانات القاموس في لغة البايثون

القاموس عبارة عن مجموعة غير مرتبة من قيم البيانات، تُستخدم لتخزين قيم البيانات مثل الخريطة، والتي على عكس أنواع البيانات الأخرى التي تحتوي على قيمة واحدة فقط كعنصر. بالإضافة إلى ذلك، يحمل القاموس key:value زوجًا، ويتم توفير قيمة المفتاح في القاموس لجعله أكثر أمثلية. ويتم فصل كل زوج من المفاتيح والقيمة في قاموس بنقطتين، بينما يتم فصل كل مفتاح بفاصلة.

أنواع العوامل في لغة البايثون

لدينا العديد من العوامل في تعلم لغة البايثون Python، وهي كما يلي:

• العمليات الحسابية.
• عوامل المقارنة.
• عوامل التعيين.
• العوامل المنطقية.
• معاملات البت.
• مشغلي العضوية.
• المشغلين الخاصين.
• عوامل الهوية.
• مشغلي العضوية.

مكتبات لغة البايثون

لغة البايثون Python عبارة عن محيط من المكتبات التي تخدم أغراضًا مختلفة. وكمطور Python، يجب أن يكون لديك معرفة جيدة بأفضالها. لمساعدتك في هذا الأمر، إليك أفضل مكتبات Python:

• تينسور فلو.
• سكيكيت ليرن.
• نومبي.
• كيراس.
• باي تورس.
• لايت GBM.
• إيلي 5.
• سكاب بي.
• ثيانو.
• الباندا.

مجالات الاستخدام لغة البايثون

تعد تعلم لغة البايثون Python مهارة عامة تستخدم في جميع المجالات تقريبًا، بما في ذلك:

• علم البيانات.
• الحوسبة العلمية والرياضية.
• تطوير الشبكة.
• التمويل والتجارة.
• أتمتة النظام والإدارة.
• رسومات الحاسوب.
• تطوير اللعبة الأساسي.
• اختبار الأمان والاختراق.
• البرمجة النصية العامة والخاصة بالتطبيق.

تطبيقات لغة البايثون

هناك العديد من التطبيقات التي تقوم بها تعلم لغة البايثون Python، على سبيل المثال:

• تطوير الشبكة.
• تطوير اللعبة.
• التطبيقات العلمية والرقمية.
• الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة.
• واجهة المستخدم الرسومية لسطح المكتب.
• تطوير البرمجيات.
• تطبيقات الأعمال على مستوى المؤسسة.
• البرامج التعليمية والدورات التدريبية.
• تطوير اللغة.
• أنظمة التشغيل.
• تطبيقات تجريف الويب.
• تطبيقات معالجة الصور والتصميم الجرافيكي.
• وبعض تطبيقات بايثون الواقعية الأخرى، هي:
  • الأتمتة والروبوتات من خلال الأدوات والمكتبات المدمجة مثل Dart وPyDy، وpyro وPyRobot.
  • معالجة الصور من خلال أدوات ومكتبات مثل OpenCV، وBlender، وPIL وHoudini.
  • تم تطوير التطبيقات العلمية وأفضل تطبيق Python من خلال مكتبات مثل Pandas، وSciPy وMatplotlib.

اقرأ أيضًا: منصات العمل الحر

أهم البرامج في لغة البايثون

من أهم البرامج التي يجب أن تتضمنها تعلم لغة البايثون Python، هي:

• برنامج Python لطباعة world
• برنامج بايثون لإضافة رقمين.
• العثور على الجذر التربيعي.
• حساب مساحة المثلث.
• حل المعادلة التربيعية.
• مبادلة متغيرين، بالإضافة إلى ذلك، توليد رقم عشوائي.

الإصدارات المختلفة من لغة البايثون

يحتوي تعلم لغة البايثون Python العديد من الإصدارات، على سبيل المثال:

• بايثون Python 2.7: تم إصداره في عام 2008.
• بايثون Python 3.x: كان موجودًا منذ عام 2015.
• إصدار بايثون Python 3.6: جاء في عام 2016.
• إصدار بايثون Python 3.8: تم إصدارها في عام 2019.
• الإصدار Python 4.x.

المهارات التي تتعلمها في لغة البايثون

هناك مجموعة من المهارات التي يجب أن يتعلمها المبرمج في تعلم لغة البايثون Python، على سبيل المثال:

• مهارات مطور Python الأعلى التي تحتاج إلى معرفتها
• فهم جيد لأطر الويب.
• مصممو الخرائط العلائقية للكائنات.
• الطريق إلى علم البيانات.
• التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي.
• تعلم عميق.
• فهم العمارة متعددة العمليات، بالإضافة إلى ذلك، مهارات تحليلية.

فوائد لغة البايثون

تمتلك لغة البايثون العديد من الفوائد، على سبيل المثال:

• إمكانية الكسب: تعد Python ثاني لغة كمبيوتر مدفوعة الأجر، وفقًا لـ إنديد
• سهولة الفهم: من أهم فوائد بايثون سهولة التعلم والاستخدام
• المرونة.
• تستخدم في العديد من الصناعات: بفضل مزايا Python ومرونتها، يمكنك العثور عليها في أي صناعة تقريبًا. ولا يقتصر مبرمجو بايثون الجدد على علم البيانات فقط، بل يعملون في المجالات التالية:
  • التمويل والتجارة.
  • الحوسبة العلمية والرياضية.
  • تطوير الشبكة.
  • أتمتة النظام والإدارة.
  • رسومات الحاسوب.
  • تطوير اللعبة الأساسي.
  • اختبار الأمان والاختراق.
  • البرمجة النصية العامة والخاصة بالتطبيق، بالإضافة إلى ذلك، رسم الخرائط والجغرافيا (برمجيات نظم المعلومات الجغرافية)
• مساعدة بدء التشغيل.
• أمان: تعتبر لغة البايثون Python واحدة من أكثر لغات برمجة الكمبيوتر أمانًا بفضل مشروع OWASP Python Security Project.

مزايا لغة البايثون

تمتلك لغة البايثون Python العديد من المزايا، على سبيل المثال:

• الأكواد الخاصة بلغة البايثون Python سهلة التعلم والفهم.
• سهلة القراءة.
• مجاني ومفتوح المصدر.
• مكتبة قياسية قوية.
• مُفسَّر: عند تفسير لغة برمجة، فهذا يعني أن شفرة المصدر تُنفَّذ سطرًا بسطر، وليس كلها مرة واحدة.
• ثم محمول: لغة بايثون محمولة بمعنى أنه يمكن استخدام نفس الكود على أجهزة مختلفة.
• وجوه المنحى والتوجه نحو الإجراءات
• قابلية التوسعة: إن لغة البايثون Python قابلة للتوسيع إذا كان من الممكن تمديدها إلى لغات أخرى.
• ثم معبرة: تحتاج Python إلى استخدام بضعة أسطر فقط من التعليمات البرمجية لأداء المهام المعقدة.
• دعم واجهة المستخدم الرسومية.
• متنوع ديناميكيًا: تحتاج العديد من لغات البرمجة إلى التصريح عن نوع المتغير قبل وقت التشغيل.
• لغة رفيعة المستوى: هي لغة برمجة عالية المستوى لأن المبرمجين لا يحتاجون إلى تذكر بنية النظام، ولا يتعين عليهم إدارة الذاكرة.
• تبسيط تطوير البرمجيات المعقدة.
• ميزات البرمجة المتقدمة الأخرى: تحتوي Python على العديد من ميزات البرمجة المتقدمة مثل المولدات (تُستخدم لإنشاء مكررات باستخدام نهج مختلف عن معظم اللغات الأخرى)، وقوائم الفهم (تُستخدم لإنشاء قوائم جديدة من متكررات أخرى).

اقرأ أيضًا: التسويق عبر واتساب

إيجابيات لغة البايثون

تمتلك لغة البايثون Python الكثير من الإيجابيات، على سبيل المثال:

• صديقة للمبتدئين.
• ثم مجتمع كبير.
• مرنة وقابلة للتوسيع.
• ثم تتميز بمكتبات واسعة النطاق.
• قابلية عالية للتحجيم.

مخاطر لغة البايثون

هناك مجموعة من المخاطر التي تمتلكها لغة البايثون، على سبيل المثال:

• كفاءة ذاكرة ضعيفة: لتسهيل الأمر على المطور، تحتاج Python إلى مساحة كبيرة من الذاكرة، ويمكن أن تكون هذه مشكلة صغيرة إذا كنت ترغب في تطوير التطبيقات حيث تحتاج إلى تحسين الذاكرة.
• بطئ في الوصول إلى قاعدة البيانات.
• ضعيف في الحوسبة المتنقلة، بالإضافة إلى ذلك، أخطاء وقت التشغيل.

سلبيات لغة البايثون

تمتلك لغة البايثون Python العديد من السلبيات، على سبيل المثال:

• مشاكل مع التصميم.
• أبطأ من اللغات المترجمة..
• استهلاك كبير للذاكرة.
• تعدد مؤشرات الترابط في بايثون.

في الختام، نقول إن تعلم لغة البايثون Python للمبتدئين الدليل الشامل خطوة بخطوة 2023، تعد Python واحدة من لغات البرمجة الأكثر شعبية التي يستخدمها المطورون اليوم. بالإضافة إلى ذلك، إنها لغة الاختيار الأولى لعلوم البيانات، والذكاء الاصطناعي، وتطوير الويب، والتعلم الآلي، والعديد من المجالات الأخرى.

الأسئلة الشائعة