دليلك الى كيفية تعلم بايثون من الصفر: الأساسيات والمفاهيم المتقدمة

صرت تعرف الآن أن البرمجة تعد من أهم المهارات التي يمكن أن تكتسبها في هذا العصر ولا سيما لغة البرمجة بايثون, لماذا؟ أولا لسهولة تعلمها, وثانيا لأنها تعد البوابة لدخول عالم الذكاء الاصطناعي, فمثلا لتعلم علم الآلة Machine Learning تحتاج أولا لتعلم لغة البرمجة بايثون, والتعلم العميق Deep Learning تحتاج الى معرفة علم الآلة وبايثون. 

فضلا عن استخدامها في معالجة اللغة الطبيعية باستخدام المكتبات المتعددة والمتخصصة مثل NLTK و SpaCy, والرؤية الحاسوبية عبر OpenCV. كما تستخدم في تحليل البيانات واستخراج الأنماط منها, بالإضافة إلى بناء وتدريب الشبكات العصبية العميقة. 

لذلك سيكون هذا المقال بمثابة دليلك لتعلم بايثون من الصفر, إذا أردت أن تتعلمها وحدك, حيث سنذكر مميزات بايثون التي جعلت منها لغة برمجة شهيرة, إضافة الى أهم المفاهيم الأساسية والمتقدمة التي يجب عليك أن تتعلمها لتصبح ماهرا فيها, اقرأ المقال حتى النهاية لتحقيق أقصى فائدة منه.  

لماذا تختار بايثون؟

أولا دعنا نتعرف على مميزات بايثون التي تجعلها خيارا مناسبا للتعلم: [1]

• سهولة التعلم

بايثون تتميز ببنية بسيطة وسهلة القراءة, مما يجعلها مثالية للمبتدئين, أكوادها تشبه اللغة الإنجليزية, مما يساعد في فهم البرمجة دون تعقيدات. لا تحتاج إلى القلق بشأن تفاصيل مثل الفواصل المنقوطة أو الأقواس المعقدة, مما يسمح بالتركيز على منطق البرمجة.

• مجتمع دعم كبير

بايثون تتمتع بوجود مجتمع ضخم من المطورين والمستخدمين, هذا يوفر لك الكثير من الموارد مثل المنتديات والدورات التعليمية على الإنترنت. مهما كانت مشكلتك, ستجد دعما ومساعدة من خلال المجتمعات الإلكترونية والمكتبات المتخصصة.

• متعددة الاستخدامات

بايثون تستخدم في مجالات متنوعة مثل تطوير الويب, و تحليل البيانات مع مكتبات مثل Pandas و NumPy, الذكاء الاصطناعي مع أدوات مثل TensorFlow و Keras, وأتمتة بعض المهام الروتينية, هذا التنوع يجعلها أداة قوية في العديد من الصناعات.

• مفتوحة المصدر

بايثون مجانية تماما ومفتوحة المصدر, مما يعني أنك تستطيع استخدامها وتطوير برامج بها دون أي تكاليف. كونها مفتوحة المصدر يتيح لها التحديث المستمر والتطوير من قبل المجتمع, مما يبقيها على اطلاع بأحدث التقنيات والاتجاهات.

ماذا تحتاج لتعلم بايثون من الصفر؟ 

بعض الخطوات التي تحتاجها لبدء تعلم بايثون من الصفر: [2]

1. إعداد البيئة

•  تثبيت بايثون

قبل البدء في البرمجة, ستحتاج إلى تثبيت بايثون على جهازك. بايثون متوافقة مع معظم أنظمة التشغيل مثل ويندوز, وماك, ولينكس. عليك بزيارة الموقع الرسمي لبايثون لتحميل الإصدار المناسب. في حال كنت تستخدم نظام التشغيل ويندوز, تأكد من اختيار خيار "إضافة بايثون إلى المسار" أثناء التثبيت.

•  اختيار بيئة التطوير المتكاملة (IDE)

بعد تثبيت بايثون, ستحتاج إلى بيئة تطوير متكاملة لكتابة وتشغيل الأكواد. من بين الخيارات الشائعة:

- PyCharm: بيئة متكاملة قوية مناسبة لجميع المستويات.

- Visual Studio Code: محرر نصوص خفيف الوزن وقوي جدا.

- Jupyter Notebook: مثالي لتحليل البيانات وتجربة الأكواد في بيئة تفاعلية.

2. أساسيات البرمجة بلغة بايثون

•  فهم بناء الجملة الأساسي

بمجرد إعداد بيئة التطوير, يمكنك البدء في كتابة أول برامجك, من المفاهيم الأساسية التي ستحتاج إلى تعلمها:

- المتغيرات: تستخدم لتخزين البيانات مثل الأرقام والنصوص.

- الهياكل الشرطية: لتنفيذ أوامر معينة بناء على شروط محددة.

- الحلقات:لتكرار تنفيذ الأوامر عدة مرات.

•  الدوال

تعريف الدوال: تعلم كيفية إنشاء دوال باستخدام الكلمة المفتاحية def

المعاملات والقيم الراجعة: فهم كيفية تمرير البيانات إلى الدوال وكيفية إرجاع القيم.

•  التعامل مع البيانات

ستحتاج إلى فهم هياكل البيانات المختلفة مثل القوائم والقواميس, التي تساعدك في تخزين البيانات بطرق منطقية ومنظمة.

القوائم: تعلم كيفية إنشاء القوائم وتعديلها.

القواميس: تعلم كيفية استخدام القواميس لتخزين البيانات بشكل منظم.

•  الإدخال والإخراج

تعلم كيفية التفاعل مع المستخدمين من خلال الحصول على مدخلات منهم وعرض النتائج.

الإدخال من المستخدم: استخدم الدالة input للحصول على مدخلات من المستخدم.

الإخراج: استخدم print لعرض المعلومات للمستخدم.

3. المفاهيم المتقدمة في بايثون

بعد إتقان الأساسيات, يمكنك الانتقال إلى المفاهيم المتقدمة: [3]

• البرمجة كائنية التوجه (OOP)

البرمجة كائنية التوجه OOP هي نموذج برمجي يتيح تنظيم البرامج بطريقة أكثر هيكلية ومرونة من خلال استخدام الكائنات والفئات, هذا النموذج يتيح للمطورين تمثيل البيانات والسلوكيات بشكل طبيعي وواقعي, مما يسهل إدارة التعقيدات وتطوير التطبيقات الكبيرة.

الفئات Classes:  

الفئة هي قالب أو نموذج يستخدم لإنشاء كائنات, تعتبر الفئات بمثابة النوع أو الفئة الأساسية التي تحتوي على الخصائص والسلوكيات المشتركة بين الكائنات. عند تعريف فئة, تقوم بتحديد السمات التي ستحتوي عليها الكائنات, مثل المتغيرات (الخصائص) والدوال (السلوكيات). 

على سبيل المثال, يمكن أن تكون فئة "سيارة" تحتوي على خصائص مثل اللون والعلامة التجارية, وسلوكيات مثل القيادة والتوقف.

الكائنات Objects:

الكائن هو نسخة من الفئة, عندما تقوم بإنشاء كائن, فإنك تنشئ مثيلا محددا للفئة, حيث يحتوي الكائن على البيانات والسلوكيات المحددة في الفئة.

 يمكن أن يكون لديك كائنات متعددة من نفس الفئة, وكل كائن يمكن أن يمتلك قيما مختلفة لخصائصه, على سبيل المثال, يمكنك إنشاء كائنات متعددة من فئة " سيارة", مثل "سيارة 1" و"سيارة 2, وكل واحدة يمكن أن تكون لها خصائص مختلفة مثل اللون أو نوع المحرك.

الوراثة Inheritance:

الوراثة هي ميزة في OOP تسمح لك بإنشاء فئة جديدة بناء على فئة موجودة بالفعل, تعرف الفئة الجديدة بالفئة الفرعية أو الفئة المشتقة, بينما تعرف الفئة الأصلية بالفئة الأساسية أو الفئة الأم.

 الوراثة تتيح لك إعادة استخدام الأكواد من الفئة الأساسية, مما يوفر الوقت ويقلل من تكرار الأكواد, على سبيل المثال, يمكنك أن تنشئ فئة "مركبة" كفئة أساسية, ثم تنشئ فئات فرعية مثل "سيارة" و"دراجة نارية" التي ترث خصائص وسلوكيات الفئة "مركبة". 

التغليف Encapsulation: 

التغليف هو مفهوم يستخدم لحماية بيانات الكائن من الوصول غير المصرح به والتعديل المباشر, يتم تحقيق ذلك من خلال تحديد الخصائص والسلوكيات التي يمكن الوصول إليها أو تعديلها فقط من خلال واجهات معينة. في البرمجة كائنية التوجه, يمكنك تحديد خصائص الكائن لتكون خاصة أو محمية, مما يعني أنه لا يمكن تعديلها مباشرة من خارج الفئة, بدلا من ذلك, يمكن الوصول إليها أو تعديلها فقط من خلال دوال أو أساليب توفرها الفئة, هذا يحسن من الأمان ويوفر تحكما أفضل في كيفية استخدام البيانات.

•  التعامل مع الأخطاء والاستثناءات

تعلم كيفية استخدام try, except, و finally لمعالجة الأخطاء بشكل مناسب.

•  التعامل مع الملفات

تعلم كيفية قراءة البيانات من الملفات وكتابتها إليها, وهو أمر ضروري للتعامل مع البيانات المخزنة.

4. مشاريع تطبيقية

لتطبيق ما تعلمته, ينصح بالبدء في مشاريع صغيرة, بعض الأفكار تشمل:

- آلة حاسبة بسيطة: لإنشاء أدوات تقوم بعمليات حسابية.

- برنامج لإدارة المهام: لتنظيم المهام والمواعيد.

- لعبة تخمين الرقم: لتطوير ألعاب صغيرة تعتمد على التفاعل مع المستخدم.

إذا كنت حقا مهتما بتعلم البايثون وترى أن الخطوات السابقة قد تكون صعبة نوعا ما, هون على نفسك, لأن شاي تقدم دورة تدريبية في لغة البرمجة بايثون, حيث ستتعلم فيها كيفية بناء الجمل و ممارسة تمارين مبنية على تطبيقات علمية, إضافة إلى تعلم مهارات التفكير النقدي وحل المشكلات. للاطلاع على تفاصيل الدورة التدريبية, يمكنك زيارة الرابط الآتي: دورة تدريبية في أساسيات البايثون

بعض النصائح الإضافية لتعلم بايثون من الصفر

إليك بعض النصائح لضمان استمرارك في تعلم بايثون:

• التدريب اليومي: خصص وقتا يوميا للممارسة.
• تحدي نفسك:حاول حل المشاكل البرمجية على مواقع متخصصة.
• بناء مشاريع حقيقية: طبق ما تعلمته على مشاريع حقيقية.
• الانضمام إلى المجتمع: كن جزءا من مجتمع البرمجة لتبادل الخبرات والمشاركة.

الخاتمة

في ختام هذا المقال, أصبحت لديك رؤية واضحة حول كيفية تعلم لغة البرمجة بايثون من الصفر. تعد بايثون خيارا مثاليا للمبتدئين بفضل سهولة تعلمها وبنيتها الواضحة, إلى جانب استخدامها الواسع في مجالات متعددة مثل الذكاء الاصطناعي, تحليل البيانات, ومعالجة اللغة الطبيعية. 

من خلال فهم الأساسيات مثل المتغيرات, و الهياكل الشرطية والحلقات, ثم التقدم إلى مفاهيم متقدمة مثل البرمجة كائنية التوجه, ستتمكن من بناء مهارات قوية في البرمجة. لا تنسى أهمية الممارسة اليومية والتطبيق العملي من خلال مشاريع صغيرة لتطبيق ما تعلمته. انضمامك إلى المجتمعات البرمجية والمشاركة في الدورات التعليمية سيعزز من تجربتك ويقربك من احتراف بايثون. اتخذ خطوة حقيقية الآن نحو رحلة تعلم البايثون وسجل في الدورة التدريبية في البايثون المقدمة من شاي.

المصادر

1. Python Features - GeeksforGeeks
2. How to Learn Python From Scratch in 2024: An Expert Guide | DataCamp
3. برمجة كائنية التوجه - ويكيبيديا