ملخص الإدخال والإخراج والعمليات في Python

بعد أن تعرّفت في الفصل السابق على المتغيرات وأنواع البيانات، يمكنك الآن البدء في جعل برامج Python تتعامل مع المستخدم وتجري عمليات على القيم. ستتعلم في هذا الفصل كيف تعرض المعلومات باستخدام print()، وكيف تستقبل بيانات من المستخدم باستخدام input()، وكيف تحوّل هذه البيانات إلى أعداد عند الحاجة، ثم تستخدمها في العمليات الحسابية والمقارنات الأساسية.

عرض البيانات باستخدام print()

تستخدم الدالة print() لإظهار نص أو قيمة أو نتيجة على الشاشة. ويمكن أن تطبع نصًا مباشرًا:

print("مرحبًا بك في Python")

عند تشغيل البرنامج يظهر النص:

مرحبًا بك في Python

يمكن أيضًا استخدام print() لعرض قيمة مخزنة في متغير:

age = 15
print(age)

قيمة المتغير age هي 15، ولذلك يظهر العدد 15 على الشاشة.

ويمكن طباعة نتيجة عملية مباشرة:

print(7 + 5)

تنفذ Python عملية الجمع أولًا، ثم تعرض print() الناتج 12.

كما يمكن عرض أكثر من قيمة في عملية طباعة واحدة:

name = "سارة"
age = 15

print("الاسم:", name)
print("العمر:", age)

استخدام f-string بصورة بسيطة

عندما تريد دمج قيمة متغير مع نص، يمكنك استخدام f-string. في هذا الفصل نستخدمها فقط كطريقة بسيطة وواضحة للإخراج.

name = "سارة"
print(f"مرحبًا {name}")

توضع قيمة المتغير داخل الأقواس المعقوفة، وتبدأ السلسلة النصية بالحرف f. سيظهر:

مرحبًا سارة

يكفي في هذه المرحلة معرفة هذا الاستخدام البسيط. ستأتي استخدامات أوسع للنصوص في فصل النصوص لاحقًا.

الحصول على إدخال المستخدم باستخدام input()

تسمح الدالة input() للبرنامج بالانتظار حتى يكتب المستخدم قيمة. ويمكن وضع رسالة داخلها توضّح للمستخدم ما المطلوب منه.

name = input("اكتب اسمك: ")
print(name)

إذا كتب المستخدم الاسم أحمد، فإن القيمة النصية "أحمد" تخزن في المتغير name ثم تعرض على الشاشة.

ويمكن الجمع بين input() وf-string لإظهار رسالة بسيطة:

name = input("اكتب اسمك: ")
print(f"مرحبًا {name}")

input() تعيد قيمة من نوع str

هناك قاعدة مهمة جدًا: القيمة التي تعيدها input() تكون من نوع str مباشرة، حتى إذا كتب المستخدم رقمًا.

فمثلًا:

age = input("أدخل عمرك: ")
print(type(age))

إذا أدخل المستخدم 15، فإن القيمة الناتجة ما زالت نصًا من نوع str وليست عددًا صحيحًا من نوع int.

هذه النقطة مهمة لأن العمليات الحسابية تحتاج عادةً إلى قيم رقمية فعلية.

لماذا نحتاج إلى تحويل الإدخال؟

انظر إلى المثال التالي:

number = input("أدخل رقمًا: ")
print(number + number)

إذا أدخل المستخدم 5، فإن number يحتوي النص "5". لذلك يؤدي جمع النص مع نفسه إلى نتيجة نصية مثل:

55

إذا كان الهدف هو إجراء عملية حسابية، فيجب تحويل القيمة إلى نوع رقمي أولًا.

تحويل إدخال المستخدم باستخدام int()

يمكن استخدام int() لتحويل إدخال يمثل عددًا صحيحًا إلى قيمة من نوع int.

number = input("أدخل رقمًا صحيحًا: ")
number = int(number)

print(number + 5)

إذا أدخل المستخدم 10، تتحول القيمة النصية "10" إلى العدد الصحيح 10، ثم تكون النتيجة 15.

يمكن اختصار الخطوتين في سطر واحد:

number = int(input("أدخل رقمًا صحيحًا: "))
print(number + 5)

تحويل إدخال المستخدم باستخدام float()

إذا كان الإدخال قد يحتوي عددًا عشريًا، يمكن استخدام float().

price = float(input("أدخل السعر: "))
print(price * 2)

إذا أدخل المستخدم 2.5، تصبح قيمة price عددًا عشريًا، وتكون نتيجة الضرب:

5.0

استخدم int() عندما تتوقع عددًا صحيحًا، واستخدم float() عندما تريد السماح بقيمة عشرية.

العمليات الحسابية الأساسية

تدعم Python مجموعة من العوامل الحسابية التي يمكن استخدامها مع القيم الرقمية.

العامل	المعنى	مثال
+	الجمع	5 + 2
-	الطرح	5 - 2
*	الضرب	5 * 2
/	القسمة	5 / 2
//	القسمة الصحيحة	5 // 2
%	باقي القسمة	5 % 2
**	الأس	5 ** 2

الجمع والطرح والضرب

print(8 + 2)
print(8 - 2)
print(8 * 2)

النتائج هي 10 ثم 6 ثم 16.

القسمة باستخدام /

يستخدم العامل / للقسمة العادية.

print(8 / 2)

تكون النتيجة:

4.0

لاحظ أن ناتج القسمة باستخدام / يظهر هنا كقيمة عشرية.

القسمة الصحيحة باستخدام //

العامل // يعيد نتيجة القسمة الصحيحة دون الجزء العشري في الأمثلة الموجبة التي نستخدمها في هذا الفصل.

print(7 // 2)

الناتج هو 3، لأن 2 تدخل في 7 ثلاث مرات كاملة.

باقي القسمة باستخدام %

العامل % يعيد الباقي بعد القسمة.

print(7 % 2)

عند قسمة 7 على 2 يكون الباقي 1، ولذلك تكون النتيجة 1.

يمكن مشاهدة القسمة الصحيحة والباقي معًا:

number = 17

print(number // 5)
print(number % 5)

القسمة الصحيحة تعطي 3، والباقي يساوي 2.

الأس باستخدام **

يستخدم العامل ** لرفع عدد إلى قوة.

print(2 ** 3)

هذا يعني 2 مضروبة في نفسها ثلاث مرات، ولذلك تكون النتيجة 8.

أولوية العمليات

عندما يحتوي التعبير على أكثر من عملية، لا تنفذ Python العمليات دائمًا من اليسار إلى اليمين. هناك ترتيب للأولوية.

ضمن العمليات التي ندرسها هنا، يمكنك تذكر الترتيب المبسط التالي:

1. الأقواس.
2. الأس **.
3. الضرب والقسمة والقسمة الصحيحة وباقي القسمة.
4. الجمع والطرح.
5. المقارنات بعد حساب التعبيرات الحسابية.

انظر إلى المثال:

result = 2 + 3 * 4
print(result)

يُنفذ الضرب أولًا:

3 * 4

فتصبح القيمة 12، ثم يضاف إليها 2، وبالتالي تكون النتيجة 14.

استخدام الأقواس لتحديد الترتيب

يمكن استخدام الأقواس لجعل عملية معينة تنفذ أولًا.

result = (2 + 3) * 4
print(result)

تُحسب العملية داخل الأقواس أولًا، فتصبح 5، ثم تضرب في 4. الناتج هو 20.

استخدام الأقواس مفيد أيضًا لأنه يجعل قصدك في العملية الحسابية أوضح عند قراءة الكود.

عوامل المقارنة

تستخدم عوامل المقارنة لمقارنة قيمتين. نتيجة المقارنة تكون قيمة منطقية: True أو False.

العامل	المعنى
==	يساوي
!=	لا يساوي
>	أكبر من
<	أصغر من
>=	أكبر من أو يساوي
<=	أصغر من أو يساوي

أمثلة:

print(10 == 10)
print(10 != 7)
print(10 > 7)
print(10 < 7)
print(5 >= 5)
print(4 <= 3)

النتائج بالترتيب هي:

True
True
True
False
True
False

الفرق بين = و==

من أكثر الأخطاء شيوعًا في البداية الخلط بين = و==.

العامل = يستخدم لإسناد قيمة إلى متغير:

age = 15

أما == فيستخدم للمقارنة بين قيمتين:

age = 15
print(age == 15)

هنا تكون نتيجة المقارنة True لأن قيمة age تساوي 15.

تذكر:

• = يعني: خزّن هذه القيمة.
• == يعني: هل القيمتان متساويتان؟

الجمع بين الإدخال والتحويل والعملية والإخراج

يمكننا الآن بناء برامج صغيرة تجمع المفاهيم التي تعلمناها.

مثال: حساب العمر في السنة التالية

age = int(input("أدخل عمرك: "))
next_age = age + 1

print(f"سيصبح عمرك {next_age}")

يحدث هنا أربع خطوات واضحة:

1. input() تحصل على الإدخال.
2. int() تحوّل الإدخال إلى عدد صحيح.
3. تضاف 1 إلى العدد.
4. تعرض print() النتيجة باستخدام f-string بسيطة.

مثال: حساب مساحة مستطيل

length = float(input("أدخل الطول: "))
width = float(input("أدخل العرض: "))

area = length * width

print(f"المساحة = {area}")

يحصل البرنامج على قيمتين من المستخدم، ويحولهما إلى أعداد عشرية، ثم يضربهما ويعرض النتيجة.

مثال: حساب متوسط عددين

first = float(input("أدخل العدد الأول: "))
second = float(input("أدخل العدد الثاني: "))

average = (first + second) / 2

print(f"المتوسط = {average}")

استخدمت الأقواس لضمان جمع العددين أولًا، ثم قسمة المجموع على 2.

مثال: مقارنة نتيجتين

first = int(input("أدخل العدد الأول: "))
second = int(input("أدخل العدد الثاني: "))

print(first == second)
print(first > second)

لا يتخذ البرنامج أي قرار هنا؛ فهو يعرض فقط نتيجة كل مقارنة على هيئة True أو False. استخدام نتائج المقارنات في اتخاذ القرار يأتي في الفصل التالي.

أخطاء شائعة للمبتدئين

1. نسيان أن input() تعيد نصًا

هذا المثال لا يحوّل الإدخال إلى عدد:

number = input("أدخل رقمًا: ")
print(number + number)

إذا كان الإدخال 5، فالقيمة ما زالت نصًا، ولذلك تكون النتيجة النصية 55 بدلًا من العملية الحسابية 10.

للحساب العددي استخدم التحويل المناسب:

number = int(input("أدخل رقمًا: "))
print(number + number)

2. استخدام int() مع إدخال عشري

إذا كنت تتوقع من المستخدم إدخال قيمة مثل 2.5، فاستخدم float() بدل int().

price = float(input("أدخل السعر: "))
print(price)

يجب أن تكون القيمة التي يكتبها المستخدم مناسبة للتحويل المطلوب؛ وإلا فلن ينجح التحويل.

3. الخلط بين / و//

print(7 / 2)
print(7 // 2)

الأولى تعطي 3.5، أما الثانية فتعطي 3 في المثال الموجب المستخدم هنا.

4. تجاهل أولوية العمليات

print(2 + 3 * 4)

الناتج 14 وليس 20، لأن الضرب ينفذ قبل الجمع.

إذا أردت تنفيذ الجمع أولًا فاستخدم الأقواس:

print((2 + 3) * 4)

5. الخلط بين الإسناد والمقارنة

score = 10
print(score == 10)

السطر الأول يخزّن القيمة، أما السطر الثاني فيقارن القيمة ويعرض True أو False.

تمارين قصيرة

تمرين 1

اكتب برنامجًا يطلب من المستخدم اسمه ثم يعرض رسالة ترحيب باستخدام f-string.

تمرين 2

اطلب من المستخدم عددًا صحيحًا، ثم اطبع حاصل ضربه في 2.

تمرين 3

اطلب من المستخدم سعر منتج كعدد عشري وكمية كعدد صحيح، ثم اطبع حاصل ضرب السعر في الكمية.

تمرين 4

اكتب تعبيرًا يحسب نتيجة 4 + 3 * 2، ثم استخدم الأقواس للحصول على نتيجة مختلفة.

تمرين 5

استخدم // و% لمعرفة ناتج القسمة الصحيحة والباقي عند قسمة 23 على 5.

تمرين 6

اطلب من المستخدم عددين صحيحين، ثم اطبع نتيجة المقارنة بينهما باستخدام == و> و<.

مراجعة سريعة

• print() تعرض النصوص والقيم ونتائج العمليات.
• يمكن استخدام f-string بصورة بسيطة لإدراج قيمة متغير داخل نص مطبوع.
• input() تحصل على إدخال المستخدم وتعيده من نوع str.
• استخدم int() لتحويل نص مناسب إلى عدد صحيح.
• استخدم float() عندما تحتاج إلى قيمة عشرية.
• العوامل الحسابية التي تعلمتها هي + و- و* و/ و// و% و**.
• // للقسمة الصحيحة، و% لباقي القسمة، و** للأس.
• أولوية العمليات تؤثر في النتيجة، ويمكن استخدام الأقواس لتحديد ما ينفذ أولًا.
• عوامل المقارنة تعيد True أو False.
• = للإسناد، أما == فللمقارنة.
• يمكن بناء برنامج بسيط من أربع خطوات: input ثم conversion ثم operation ثم print.

اختبر فهمك للإدخال والإخراج والعمليات في Python