Python لعلم البيانات: هياكل بيانات Python وعلم البيانات

Name: Python لعلم البيانات: هياكل بيانات Python وعلم البيانات
Author: Nizar Dajani

تعرف على مهارات أكثر تعقيدًا في بايثون

شاهد الدرس الأول مجانًا — احصل على وصول كامل إلى جميع الدروس الـ5.

دورة تدريبية: عند الطلب

ستتعرف في هذا الدرس على الدوال في بايثون. لقد كنا نكتب كود عشوائي لبضعة دروس الآن، لكننا بحاجة إلى تعلم كيفية كتابة التعليمات البرمجية المنظمة. بعبارة أخرى، يمكننا دمج الكود السائب في أجزاء أصغر من التعليمات البرمجية التي يمكن إدارتها وصيانتها. وتلك الأجزاء من الكود هي ما نسميه الدوال. ومن المزايا الرائعة لاستخدام الدوال أننا نكتبها مرة واحدة، ثم نستخدمها عدة مرات في المستقبل في تطبيقنا. لذلك نحدد الدالة لدينا من خلال تخزين كل التعليمات البرمجية في قطعة واحدة. ثم يمكننا إعادة استخدام هذه الدالة عن طريق استدعائها من أي مكان في تطبيقنا. في الواقع، يمكن استبدال مصطلح استدعاء دالة بمصطلح تشغيل دالة أو استدعاء دالة أو تنفيذ دالة. لذلك جميعهم نفس الشيء. وهناك طريقة أخرى للنظر إلى الدالة وهي أنها حاوية تحتوي على بضعة أسطر من التعليمات البرمجية التي تؤدي مهمة محددة. وهذه نقطة أساسية يجب ملاحظتها وهي أن الدوال يجب أن تفعل شيئًا واحدًا فقط. على سبيل المثال، لقد عملنا بالفعل مع الدوال المضمنة في Python واستخدمناها ،مثل دوال الطباعة ودالة Type. هذه الدوال تفعل شيئًا واحدًا لكل منها وهذا كل شيء. تقوم دالة الطباعة فقط بطباعة كل ما نمرره بين الأقواس. وتأخذ دالة النوع Type اسم متغير وتعيد نوعه. لذا فإن مهمة واحدة محددة لكل دالة. أردت أيضًا توضيح نقطة أساسية في المصطلحات ،غالبًا ما تسمع مصطلحات الدوال والطرق. قد تسمع أيضًا أنها تستخدم بالتبادل، ولكن هناك اختلاف بسيط. الدوال هي ما ناقشناه حتى الآن. أما بالنسبة للطرق، فهي أيضًا دوال ولكنها تنتمي إلى فئة معينة. نظرًا لأننا لم نناقش الفئات أو الكائنات بعد، يرجى فهم الآن أنه إذا كانت الدالة لا تنتمي إلى فئة، إذن فهي مجرد دالة. ومع ذلك، إذا كانت الدالة تنتمي إلى فئة، فإننا نسميها طريقة. يتم تعريف كلاهما بنفس الطريقة ويبدو أنهما متماثلان، لكننا نسميهما إما دالة أو طريقة، حسب ما إذا كانوا قائمين بذاتهم أو ينتمون إلى فئة ما. حسنًا، هذا ما تبدو عليه الدالة في بايثون. نبدأ بكلمة رئيسية احتياطية تسمى def وهي اختصار للتعريف أو التحديد لأننا نحدد دالة متبوعة باسم الدالة. وفي هذه الحالة يتم إضافة اسم الدالة، ثم يتبعها زوج من الأقواس يمكنه الاحتفاظ بالعناصر، وتسمى هذه العناصر المعلمات Parameters. ثم يتم استخدام هذه المعلمات في كود الدالة. الآن، تحتوي بعض الدوال على معلمات، بينما لا يحتاجها البعض الآخر، لذا فهي اختيارية. وهكذا يمكن أن تكون هذه الأقواس فارغة. ثم بعد الأقواس متبوعة بنقطتين، كما رأينا بالفعل، مع الحلقات والجمل الشرطية، فإن النقطتين تعني أن بعض الأكواد ذات المسافات البادئة ستظهر وأن هذا الكود ذو المسافة البادئة هو جسم الدالة. ولأن هذه الأسطر من التعليمات البرمجية لها مسافة بادئة. هذا يشير إلى مفسر بايثون البرمجي أنهم جزء من هذه الدالة. أخيرًا، لدينا بيان الإرجاع Return statement. كلمة return كلها بأحرف صغيرة هي كلمة أخرى محجوزة في Python تمامًا مثل الكلمة الأساسية def في الأعلى هنا. تُستخدم تعليمة الإرجاع لتحديد ما يجب أن ترجعه الدالة. ويمكن للدالة أن ترجع أي نوع من القيم، بما في ذلك السلاسل والأعداد الصحيحة وحتى الدوال الأخرى. لذلك إذا نظرنا إلى هذه الدالة المعينة، فسنلاحظ أن اسمها add ويأخذ معلمتين NUM واحد و NUM اثنان. عندما يتم استدعاء هذه الدالة ،يتم تمرير هاتين القيمتين كجزء من استدعاء الدالة ،ونرى هذه الدالة تستدعيها هنا. نستدعي الدالة بكتابة اسمها ونمرر لها أي وسيطات مطلوبة يرجى ملاحظة اختلاف الاسم بين الوسيطات والمعلمات عندما نمرر العناصر بين الأقواس أثناء استدعاء الدالة، مثل هذا السطر ،نسمي هذه العناصر الوسيطات. ولكن عندما نحدد دالة ونضمّن العناصر بين الأقواس، كما هو الحال هنا تسمى هذه المعلمات بعد ذلك المعلمات. لذا يرجى الانتباه إلى هذا التمييز وفهم أن بعض الأشخاص يستخدمونها بالتبادل أيضًا. لذلك نستدعي الدالة هنا باسمها، ثم نمررها معاملين ، اثنين وأربعة. الآن، يجب أن يتطابق عدد الوسيطات مع عدد المعلمات، وإذا لم تتطابق، فسيقوم بايثون بتوليد رسالة خطأ. إذن في هذا المثال، ستكون القيمة اثنين هي قيمة NUM معلمة واحدة، وستكون القيمة أربعة هي قيمة NUM اثنين من المعلمات. وبمجرد إجراء استدعاء الدالة هذا وتمرير الوسيطات، يتم تشغيل الدالة وتنفيذ الكود في كتلة مسافة بادئة. وبمجرد تشغيل هذه الأسطر ،نصل إلى تعليمة return، والتي تُعيد بعد ذلك قيمة إلى عبارة استدعاء الدالة. لذلك ستعود هذه القيمة المضافة إلى استدعاء هذه الدالة بالأسفل هنا. الآن، لا تُعيد جميع الدوال شيئًا ما إلى استدعاء الدالة. لذلك في مثل هذا السيناريو، لا نحتاج إلى بيان إرجاع. في الواقع، جميع الدوال ترجع شيئًا ما. ولكن عندما لا نقوم بتضمين بيان الإرجاع صراحة، فإن ستستمر دالة Python في إرجاع شيء ما، وهو كلمة لا شيء None وهو شيء يحدث في الخلفية. في لغة بايثون، تسمى الدوال التي تُرجع شيئًا ما بـ "مثمرة"، بينما الوظائف التي تعمل فقط ولا ترجع أي شيء تسمى غير مثمرة. حسنًا، دعني آخذك إلى Jupyter notebook الذي يحتوي بالفعل على كل هذا الكود المكتوب لنا. وعندما أقوم بتشغيل هذا الكود، احصل. على المخرجات المتوقعة عندما أقوم بتشغيل هذا الكود، يبدأ مفسر Python من الأعلى، وأول ما يصادفه هو تعريف الدالة. ومع ذلك، لن يتم تشغيل هذا الكود حتى يقوم شخص ما باستدعائه أولاً. لذا يتخطى مفسر بايثون البرمجي تنفيذ هذه المجموعة من الأسطر في الوقت الحالي. ثم يواصل أسطر الكود ويجد أول سطر من التعليمات البرمجية قابل للتشغيل ،وهو مجرد متغير قمت بتعيين قيمة له لاستدعاء دالة. لذلك نستدعي هذه الدالة، والتي تسمى إضافة Add ونمرر الوسيطتين 2 و4. هذا بدوره يذهب إلى تعريف هذه الدالة، يخزن قيم اثنين وأربعة في المعلمتين NUM واحد و NUM اثنين، ثم يدخل وينفذ كتلة التعليمات البرمجية. يؤدي هذا إلى تشغيل جملتي الطباعة هاتين، ثم ينشئ متغيرًا جديدًا يسمى Addition ويخصص له قيمة NUM واحد زائد NUM اثنان، وهو ما يساوي اثنين زائد أربعة. إذن، ستحصل على إجابة تساوي ستة. ثم تقوم بإرجاع هذه القيمة باستخدام بيان الإرجاع. لذلك، يتم إرجاع هذه القيمة مرة أخرى إلى استدعاء الدالة هذا، الموجودة بالأسفل هنا. إذن، استدعاء الدالة هذا الآن هو ستة، وقمنا بتعيين هذه القيمة إلى المتغير res الذي طبعناه في النهاية على هذا السطر. إذن نحصل على ستة في الناتج. الآن، بعض الأشياء التي يمكن أن تسوء مع هذا الكود هي، على سبيل المثال، أننا لا نمرر العدد الصحيح من الوسيطات. على سبيل المثال، سأزيل القيمة الأربعة من استدعاء الدالة وتشغيل هذا الكود مرة أخرى. سيؤدي هذا إلى ظهور خطأ يفيد بأن الدالة Add تفتقد إلى وسيطة واحدة صحيحة. أيضًا، إذا استدعيت الدالة ولكني استخدمت حرفًا كبيرًا A بدلاً من الحرف الصغير A المتوقع لمطابقة اسم. الدالة ثم أقوم بتشغيلها، أنا سوف. احصل على خطأ كذلك. لذا يرجى توخي الحذر مرة أخرى بشأن كيفية تسمية واستدعاء الدوال لديك. الآن، يعد تضمين تعليق أعلى تعريف الدالة جزءًا من أفضل ممارسات البرمجة لشرح ما تفعله هذه الدالة. لذا بدلاً من المرور عبر الكود سطراً بسطر لفهم ما يفعله، هناك تعليق واحد أو سطرين يشرح ذلك ستساعد الدالة بالتأكيد في المستقبل عندما تقوم أنت أو أي شخص آخر بمراجعة هذا الكود. أيضًا، يعد ترك سطرين فارغين قبل الدالة وبعدها جزءًا من أفضل ممارسات البرمجة. هذه الدالة ليس لها أي كود قبلها، ولكن بعدها. يمكنك أن ترى أنني تركت سطرين فارغين بين بيان الإرجاع والسطر التالي من التعليمات البرمجية. مرة أخرى، هذه فقط أفضل ممارسات البرمجة. لذلك ليس شرطًا، ولكن يُنصح دائمًا باتباع أفضل الممارسات. أخيرًا، يجب أن يأتي كود استدعاء الدالة بعد تحديد الدالة. على سبيل المثال، سأضع سطر استدعاء الدالة هذا قبل أن تكون الدالة. محددة و. ثم ستشغلها. وقد تلقيت خطأ لأنني أستدعي دالة لم يتم تحديدها بعد لأن بايثون يقرأ الكود بالتتابع بدءًا من الأعلى. لذلك في هذا الدرس، تعلمت المزيد عن الدوال في بايثون وابقَ على اطلاع للدرس التالي حيث ستتعلم المزيد عن القوائم. شكرا للمشاهدة.

مبتدئ مقدِّم الخدمة : Nizar Dajani 5 الدروس · 46m باللغات: العربية, الألمانية, الإنجليزية, الإسبانية, الفرنسية, البرتغالية, Chinese

وصف الدورة

في هذه الدورة التدريبية حول هياكل بيانات Python وعلوم البيانات، ستتعرف على أنواع البيانات المعقدة، مثل المجموعات المختلفة. سوف تتعلم أيضًا عن تنظيم التعليمات البرمجية الخاصة بك في دوال.

سوف تعتمد هذه الدورة على المهارات التأسيسية في بايثون، بما في ذلك أنواع البيانات البسيطة مثل السلاسل والأعداد الصحيحة والأرقام العشرية العائمة والبوليانية أو المنطقية. سوف نستكشف أنواع بيانات أكثر تعقيدًا مثل القوائم والقواميس و tuples. سوف تتعلم كيفية تنظيم كود عشوائي في دوال. بحلول نهاية هذه الدورة، ستعرف كيفية اتباع نمط البرمجة الموجهة نحو الكائنات (OOP). وسيشمل ذلك مقدمة لمصطلحات جديدة مثل الفئات والكائنات. البرمجة الموجهة للكائنات ليست خاصًا بـ Pythonلكن Python تسهل العمل مع مفاهيم البرمجة كائنية التوجه وتطبيقها في الكود الخاص بنا.

ما ستتعلمه

وصف أنواع البيانات المعقدة في Python، بما في ذلك القوائم والقواميس والصفوف
تنظيم الكود في دوال قابلة لإعادة الاستخدام
التعرف على الميزات المختلفة للبرمجة كائنية التوجه (OOP)
تحديد كيفية إنشاء الدوال
تطبيق مفاهيم OOP باستخدام الفئات والكائنات في Python

النقاط الرئيسية

تبني الدورة على مهارات Python الأساسية، بما في ذلك أنواع البيانات البسيطة مثل النصوص والأعداد الصحيحة والأعداد العشرية والقيم المنطقية.
تستكشف الدورة أنواع بيانات أكثر تعقيدًا مثل القوائم والقواميس والصفوف.
يتدرب المتعلمون على تنظيم الأكواد العشوائية في دوال.
تقدم الدورة أسلوب البرمجة كائنية التوجه (OOP) في كتابة الكود، بما في ذلك مصطلحات الفئات والكائنات.
إن OOP ليست حكرًا على Python، ولكن Python تسهل العمل مع مفاهيم OOP وتطبيقها في الكود.

الأسئلة الشائعة

ماذا سأتعلم في هذه الدورة؟

ستتعلم عن أنواع البيانات المعقدة في Python مثل القوائم والقواميس والصفوف، وكيفية تنظيم الكود في دوال، وكيفية اتباع أسلوب البرمجة كائنية التوجه (OOP)، بما في ذلك الفئات والكائنات.

ما هي المعرفة السابقة التي تفترضها هذه الدورة؟

تبني الدورة على المهارات الأساسية في Python، بما في ذلك أنواع البيانات البسيطة مثل النصوص والأعداد الصحيحة والأعداد العشرية والقيم المنطقية.

ما هي المواضيع التي تغطيها الدروس؟

تغطي الدروس الدوال، والقوائم، والقواميس، والصفوف، والفئات والكائنات.

هل البرمجة كائنية التوجه حكر على Python؟

لا. لا تقتصر OOP على Python، ولكن Python تسهل العمل مع مفاهيم OOP وتطبيقها في الكود الخاص بك.

ما هي المهارات التي تركز عليها هذه الدورة؟

تركز الدورة على مهارات تشمل هياكل البيانات، وتصنيف البيانات، وعلم البيانات، وبرمجة Python.