تعد لغة بايثون إحدى لغات البرمجة الأكثر شهرة واستخدامًا على نطاق واسع، وهي لغة بداية ممتازة للمبرمجين الجدد. ويمكن استخدامها في كل شيء بدءًا من ألعاب الفيديو ومعالجة اللغة وحتى تحليل البيانات والتعلم الآلي.
بايثون هي لغة برمجة عالية المستوى ومفسرة وتفاعلية وموجهة نحو الكائنات، وتتميز بسهولة القراءة لأنها تستخدم كلمات إنجليزية بسيطة، على عكس اللغات الأخرى التي تستخدم الرموز، كما أن قواعدها الإملائية وصياغتها بسيطة وسهلة الفهم، مما يجعل تعلم بايثون سهلاً مقارنة بلغات البرمجة الأخرى.
هذا المقال هو دليلك الشامل لتعلم كل ما يتعلق بلغة بايثون وكيفية تعلمها بأقصر الطرق الممكنة.
جدول المحتويات
لتنظيم المقالة وتسهيل وصولك إلى الأقسام التي تريدها، سنذكر هنا جدول المحتويات بإيجاز:
- تاريخ بايثون
- مميزات لغة بايثون
- تطبيقات ومجالات استخدام لغة بايثون
- لماذا تختار بايثون؟
- أهمية تعلم لغة بايثون؟
- بعض النصائح لتعلم لغة بايثون
تاريخ بايثون
ظهرت بايثون في أواخر الثمانينات على يد المبرمج الهولندي غيدو فان روسوم، وتعتبر خليفة للغة ABC.
كما استفادت من العديد من اللغات السابقة لها مثل Modula-3 وC وC++ وAlgol-68 وSmallTalk وغيرها وأحدثت ثورة في عالم البرمجة بسبب سهولة استخدامها وتعدد استخداماتها.
تم إصدار الإصدار 2.0 من لغة بايثون في عام 2000 وقدم العديد من الميزات الجديدة التي سهلت على المبرمجين كتابة التعليمات البرمجية، مثل فهم القوائم ونظام جمع البيانات المهملة.
ومع ذلك، فإن سلسلة الإصدار 2.x بها بعض عيوب التصميم وأوجه القصور التي لا يمكن معالجتها. من حلها؟
ثم صدر الإصدار 3.0 من لغة بايثون (المعروف أيضًا باسم بايثون 3000 أو Py3k) في عام 2008، والذي مثل طفرة للغة وصحح الكثير من عيوبها، لكنه لم يكن متوافقًا تمامًا مع الإصدارات السابقة، لذلك قرر فريق التطوير الاستمرار دعم الإصدار النهائي من سلسلة بايثون. Python حتى عام 2020، وبعد ذلك يتوقف الدعم ولم يعد الإصدار يتلقى أي تحديثات أو ميزات جديدة
الإصدار الحالي من بايثون هو Python 3.11، وتم إصداره في 6 ديسمبر 2022، والذي يتضمن العديد من التحسينات أبرزها زيادة سرعة التنفيذ وتحسين رسائل الخطأ لمساعدة المبرمجين في تحديد الموقع الدقيق بسرعة أكبر.
مميزات لغة بايثون
تختلف لغة بايثون عن غيرها من لغات البرمجة بعدة جوانب، أبرزها:
- سهولة التعلم: لغة بايثون سهلة التعلم، مع عدد قليل من الكلمات الرئيسية وبناء جملة بسيط وواضح.
- سهولة القراءة: كود بايثون واضح ومنظم وسهل القراءة ويحاكي اللغة الطبيعية
- سهولة الصيانة: من السهل جدًا صيانة كود بايثون وهو مفتوح المصدر ويمكن لأي شخص الاطلاع على كود بايثون وإضافة تعديلات وميزات جديدة عليه، أو تطوير مكتبات تلبي المتطلبات المختلفة
- مكتبة قياسية غنية: تحتوي مكتبة Python القياسية على عدد كبير من الحزم المحمولة المتوافقة مع الأنظمة المشابهة لـ Unix وWindows وmacOS
- الوضع التفاعلي: تدعم بايثون الوضع التفاعلي، مما يجعل من الممكن تنفيذ التعليمات البرمجية مباشرة على سطر الأوامر وتصحيحها بسهولة.
- قابلية نقل Python: يمكن تشغيل Python على مجموعة متنوعة من الأنظمة الأساسية والأجهزة مع الحفاظ على نفس الواجهة على جميع الأنظمة الأساسية والأجهزة
- القابلية للتوسعة: من أهم ميزات لغة بايثون هو العدد الكبير من الوحدات والمكتبات التي يمكنها توسيع وظائف اللغة في مختلف المجالات.
- دعم OOP: يمكّن المبرمجين من كتابة تعليمات برمجية قابلة لإعادة الاستخدام وتسريع عملهم
- قاعدة البيانات: توفر بايثون واجهات لجميع قواعد البيانات الأساسية
- الرسومات: تدعم لغة بايثون تطبيقات الرسومات.
- دعم البرامج الكبيرة: لغة بايثون مناسبة للبرامج الكبيرة والمعقدة
دعني أعطيك مثالاً، بالنسبة للقادمين الجدد إلى مجال البرمجة، فإن الخاصيتين الأكثر شيوعًا هما سهولة التعلم وسهولة القراءة العالية، لأنهما تسهلان مسار التعلم.
لتوضيح هاتين الميزتين، إليك المثال البسيط التالي لطباعة كلمة مرحبًا على الشاشة.
طباعة ("مرحبا")
لاحظ كيف يبدو البرنامج في بايثون عندما يبدو نفس البرنامج الذي يطبع الكلمة بلغة أخرى، مثل لغة C، كما يلي:
#تشمل <stdio.h>
انت مين() {
printf("مرحبا");
العودة 0؛
}
كما ترى فإن تعليمات لغة بايثون واضحة ومباشرة، بينما تحتوي لغة C على بعض الكلمات والرموز غير المألوفة التي يصعب على المبتدئين فهمها، مثل #include وحرف f الملحق بعد الطباعة والذي يعني " مطبعة".
على الرغم من أن هذا المثال بسيط، إلا أنه يعطيك فكرة عن مدى سهولة كتابة كود بايثون، مما يجعلها لغة مثالية للناس المبتدئين في تعلم البرمجة، وسوف تعرف أكواد البرمجة وتصحيح الخطأ بشكل اكبر.
تطبيقات ومجالات استخدام لغة بايثون
تستخدم لغة بايثون في مجالات مختلفة. وهي لغة برمجة ذات أغراض عامة ولها عدة تطبيقات لا يتسع المجال لذكرها في هذا المقال، لذا سنقتصر هنا على ذكر أبرز مجالات استخدام لغة بايثون وهي:
- تحليل البيانات
- تطوير مواقع الويب واستخراج بيانات مواقع الويب
- الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي
- تطوير تطبيقات سطح المكتب والألعاب
- برمجة الأجهزة واللوحات الإلكترونية
- تطبيق لغة بايثون
دعونا نستكشف هذه المجالات أكثر ونفهم أهميتها ومساهمة بايثون فيها:
1. تحليل البيانات
أصبحت لغة بايثون من اللغات البارزة في مجال علم البيانات حيث توفر مكتبات متخصصة مثل NumPy وPandas وMatplotlib تسهل على المبرمجين تطوير برامج تحليل البيانات والتعلم الآلي، وعلى علماء البيانات ويمكن للمحللين معالجة هذه البيانات بشكل أسرع وأكثر كفاءة، وإجراء حسابات إحصائية معقدة عليها، وحتى تمثيل المعلومات واستخراج المعلومات منها بيانيًا.
2. تطوير مواقع الويب واستخراج بيانات مواقع الويب
لغة بايثون هي لغة مناسبة جدًا لتطوير مواقع الويب وخاصة الواجهة الخلفية للمواقع، وهي لغة تعمل من جانب الخادم وتستطيع التواصل بسهولة مع قاعدة البيانات ومعالجة البيانات، كما توفر العديد من الأطر التي يمكنها السرعة تطوير المواقع الإلكترونية وتطبيقات الويب الاحترافية والآمنة، وأشهرها Django وFlask.
يوفر مكتبات تسمى مكتبات ORM التي توفر طرقًا مبتكرة للاستعلام عن البيانات من قواعد البيانات ومعالجتها باستخدام نماذج رسم الخرائط الارتباطية للكائنات مثل SQLAlchemy وDjango ORM، وهي أسهل وأسرع من كتابة الاستعلامات بلغة SQL التقليدية.
إذا كنت مهتمًا بموضوع استخراج البيانات من صفحات الويب أو المتاجر الإلكترونية المختلفة للبحث والبحث ومقارنة الأسعار، فمن الممكن أن تناسب لغة بايثون احتياجاتك أيضًا. يقوم تلقائيًا باستخراج البيانات من تجريف الويب لإنشاء موقع بسرعة، وتنسيقه بطريقة منظمة، وتمثيله بيانيًا عن طريق كتابة تعليمات برمجية قصيرة ومباشرة. يتم توفير جميع الوظائف اللازمة للقيام بذلك بفضل مكتباتها المتنوعة، وأبرزها Beautiful Soup وScrapy وSelenium.
3. الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي
لم يعد الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي مصطلحين أجنبيين في عصر اليوم، بل أصبحا من المواضيع الساخنة والمستخدمة على نطاق واسع، كما تبرز لغة بايثون في هذا الصدد، لتصبح لغة مثالية لتطبيق مفاهيم الذكاء الاصطناعي وتمكين أجهزة الكمبيوتر والتعلم الآلي. إن الأجهزة الذكية التي نتعامل معها في حياتنا اليومية يمكنها أن تتعلم بشكل مستقل وتساعدنا في اتخاذ القرارات، ومن أشهر المكتبات التي تقدمها بايثون في مجال الذكاء الاصطناعي NumPy وPandas وScikit-Learn وغيرها.
4. تطوير تطبيقات وألعاب سطح المكتب
تستخدم لغة بايثون على نطاق واسع لتطوير وبرمجة تطبيقات سطح المكتب ذات الواجهات الرسومية (GUIs)، سواء كانت تطبيقات بسيطة (مثل الآلات الحاسبة وتطبيقات تشغيل الوسائط) أو من خلال توفير مجموعة قوية من مكتبة أدوات واجهة المستخدم الكاملة (مثل Tkinter) لتنفيذ المزيد من التعقيد. التطبيقات، wxPython، PyQt، مما يسهل على المبرمجين تخطيط وإنشاء التطبيقات، كما أن سطح المكتب متوافق مع أنظمة التشغيل المختلفة
تعد Python أيضًا رائعة لتطوير الألعاب حيث توفر العديد من المكتبات والأطر المفيدة مثل PyGame وPyglet وPyKyra وPyOpenGL وPanda3D...إلخ. هذا يجعل انشاء الالعاب التفاعلية أسهل بكثير من استخدام لغات البرمدجة الاخري.
5.برمجة الأجهزة واللوحات الإلكترونية
إذا كنت مهتمًا ببرمجة الأجهزة واللوحة الإلكترونية وبرمجة التطبيقات
المنتجات المدمجة وإنترنت الأشياء. يمكنك البدء باستخدام شريحة Raspberry Pi وهو جهاز كمبيوتر رئيسي يعمل بنظام التشغيل Linux ويستخدم لغة Python ضمنيًا، مما يسمح للمبرمجين والمتعلمين بتطوير مشاريع عملية رائعة مثل عرض الوقت على الساعات الذكية، وروبوتات الاستجابة التلقائية، ويوتيوب مباشر تطبيق البث أو تطبيق يتحكم في الكاميرا ويتيح لها التقاط الصور وتسجيل مقاطع الفيديو وما إلى ذلك. بسهولة
هذه بعض المجالات المهمة لاستخدام لغة بايثون، وهناك العديد من المجالات الأخرى التي لا يمكننا سردها هنا
لماذا لغة بايثون؟
قد يكون تحديد أفضل لغة برمجة للتعلم مهمة شاقة. إذا سألت العديد من الأشخاص عن لغات البرمجة التي يجب أن تتعلمها، فسوف تحصل على العديد من الإجابات. يكفي أن تذهب إلى جوجل وتكتب أفضل لغة برمجة وستجد آراء مختلفة ونقاشات لا تنتهي حول هذا الموضوع.
لا أريد أن أبدأ حرب لغات البرمجة هنا، ولكن في هذه الفقرة سأحاول تقديم بعض الحجج حول سبب اعتباري بايثون لغة المستقبل وتعلم لغة بايثون مثالي للمبتدئين الذين يرغبون في الدخول في الخيارات لعالم البرمجة وعلوم الكمبيوتر.
مدي أهمية تعلم لغة بايثون
على مر السنين منذ صدورها وحتى اليوم أثبتت لغة بايثون قدراتها وتعتبر من أهم لغات البرمجة وأكثرها شعبية وقيمة، وكما ذكرنا يبرز اسمها بين المبرمجين والمطورين والطلاب على حد سواء في مختلف الجامعات بدأوا بتدريسها خلال الفصل الدراسي الأول للطلاب والتعامل معها كمعسكر تدريبي ودورة تدريبية. البرمجة هي خيارها الأول لتدريس البرمجة لغير المحترفين.
علاوة على ذلك، حازت لغة بايثون على ثقة العديد من المواقع والشركات العملاقة، وهي اليوم تستخدم بشكل رئيسي من قبل سبوتيفاي وجوجل وأمازون، بالإضافة إلى فيسبوك الذي يستخدم بايثون لمعالجة الصور وإدارة بنيته التحتية ويستخدمها يوميا. تحولت شركات جديدة مشهورة عالميًا إلى لغة Python، مثل YouTube وDropBox وInstagram، وقررت استخدامها أيضًا وأعجبتني أكثر من PHP.
كما يتم استخدام لغة بايثون من قبل بعض مؤسسات البحث العلمي، مثل وكالة ناسا التي لديها مستودع مخصص لمشاريع تطوير بايثون، كما توفر دورات تدريبية لتعليم لغة بايثون من الصفر لجعل علمائها وخبرائها محترفين. المهندسين حتى يتمكنوا من معالجة البيانات بشكل أفضل وأسرع.
نصائح لتعلم بايثون
وأخيرًا وليس آخرًا، إليك أهم النصائح التي يجب عليك اتباعها لتعلم لغة بايثون من الصفر وتصبح محترفًا
1. تحديد المجال الذي تريد التخصص فيه
مجالات العمل في بايثون متنوعة، وتحديد المجال أو المسار الوظيفي الذي تنوي التخصص فيه سيسمح لك بتحديد المفاهيم والمهارات التقنية التي يجب أن تتعلمها والتركيز عليها بشكل فردي. قم بإنشاء خطة زمنية لإتقان كل هذه المهارات اللازمة لتحقيق أهدافك والالتزام بها أطول فترة ممكنة.
إذا كان هدفك من تعلم بايثون هو إنشاء موقع ويب، فانضم إلى خطة تعلم Django أو Flask، وإذا كان هدفك تطوير الألعاب، انضم إلى خطة تعلم إحدى المكتبات القوية في تطوير الألعاب، مثل Pyglet، Panda3D، بيجامي....إلخ.
2. تعلم أساسيات لغة بايثون
بغض النظر عن المجال الذي اخترته في الخطوة السابقة، يجب عليك أولاً أن تتعلم أساسيات لغة بايثون، والتي تمثل أساس أي لغة برمجة، بما في ذلك:
- كيفية تثبيت لغة بايثون على جهازك وإنشاء بيئة افتراضية
- التعبير عن الجمل والتعابير في لغة بايثون
- تعريف المتغيرات وأنواع البيانات البدائية
- العمليات الحسابية والمنطقية الأساسية
- عمليات الإدخال والإخراج ومفاهيم الاستثناء وطرق التعامل معها
- وظائف البرمجة وكيفية تعريفها واستدعائها
- هياكل البيانات المركبة مثل القوائم والمجموعات والقواميس
- تعليمات التحكم في تدفق البرنامج، مثل التعليمات الشرطية والحلقات.
- مفاهيم البرمجة الشيئية
- أهم المكتبة القياسية المستخدمة في العديد من المشاريع
- كيفية التعامل مع الملفات
والخبر السار هو أن تعلم هذه الأساسيات لن يستغرق الكثير من الوقت، لأن لغة بايثون، كما ذكرنا، هي لغة سلسة وبسيطة وسهلة التعلم.
3. تعلم موضوعات متقدمة تتوافق مع أهدافك
بعد أن تتقن المفاهيم الأساسية، يجب عليك أن تخطو خطوة إلى الأمام وتتعلم موضوعات متقدمة تتعلق مباشرة بالمهنة التي تنوي ممارستها. تختلف المسارات هنا حسب التخصص الذي تختاره لنفسك وتبدأ في اكتساب كافة المهارات اللازمة لتحقيق أهدافك.
في هذه المرحلة يمكنك على سبيل المثال تعلم مفاهيم مثل قواعد البيانات والعمل بها، وتعلم مكتبات بايثون، والتدرب على استخدامها من خلال تطبيقها في برامج حقيقية، وبالطبع تحتاج المشاريع المختلفة إلى مكتبات مختلفة، لذلك حدد الأكثر شيوعاً مكتبات في مجالك ومن المهم الاهتمام بها.
تحتاج أيضًا إلى تعلم إطار عمل Python الذي يمكن أن يساعدك في تعلم لغة بايثون.
4. تعزيز المعرفة المكتسبة في المشاريع الفعلية
من المفترض الآن أن لديك كل المهارات اللازمة والأساس النظري، لكن المعرفة التقنية وحدها لا تكفي، لذا فقد حان الوقت للبدء في ممارسة مشاريع التطوير لصقل كل هذه المهارات. لذلك، من الضروري التدرب على تطوير مجموعة من المشاريع في مجال خبرتك وبناء معرض تجاري يعرض هذه المهارات، مما سيزيد من فرصك في الحصول على وظيفة حقيقية وبدء حياتك المهنية كمطور بايثون.
حتى تحصل على عرض العمل المناسب، يمكنك العمل بشكل مستقل على مواقع العمل الحر مثل مستقل وخمسات وإكمال المشاريع للعملاء من خلال هذه المنصات.
5. لا تهمل مهاراتك الناعمة
لا شك أن المهارات التقنية ومحفظة العمل القوية ضرورية لأي مبرمج، ولكن بالنسبة لأي مبرمج هناك مجموعة أخرى من المهارات التي يفضل أصحاب العمل أن يمتلكها المطورون والمبرمجون، وأهمها:
مهارات حل المشكلات والتفكير المنطقي
الرغبة في التعلم المستمر وفهم كل ما هو جديد في مجالك.
مهارات التواصل الفعال والعمل الجماعي
ختاماً
تعرفنا في مقال اليوم على لغة بايثون وكيف تجمع بين البساطة وسهولة الاستخدام من جهة والقوة والفعالية من جهة أخرى، وتعرفنا على أهم مميزات بايثون.
اذا كنت متحمس ابدأ دلوقتي ولو في أي سؤال احنا معاك، بالتوفيق ياصديقي.
كتبته اسراء جمال