أنواع البيانات في بايثون Python DataTypes

أنواع البيانات في بايثون Python Data Types

تتعدد أنواع البيانات في بايثون Python وفيما يلي أهم هذه الأنواع:

1- الأعداد (Numeric):

يمكن تقسيم هذا النوع إلى ثلاثة أنواع أساسية وهي:

• الأعداد الصحيحة (integers): وهي الأعداد التي لا تحتوي على فاصلة، مثال: 5 و -3 و 100 و 0.
• الأعداد العشرية (floats): وهي الأعداد التي تحتوي على فاصلة، مثال: 3.14 و -2.5 و 1.0.
• الأعداد التعقيدية (complex numbers): وهي الأعداد التي تتكون من عددين معقدين، مثال: 2+3j و -1+4j.

2- النصوص (Strings):

وهي عبارة عن سلاسل من الحروف والأرقام والرموز الأخرى، مثال: “Hello, World!” و “123”.

3- القوائم (Lists):

وهي تسمح بتخزين مجموعة من القيم في متغير واحد، مثال: [1, 2, 3, 4] و [“apple”, “banana”, “orange”].

4- الأعمدة (Tuples):

وهي تشبه القوائم ولكنها لا تتيح تعديل القيم فيها، مثال: (1, 2, 3) و (“apple”, “banana”, “orange”).

5- القواميس (Dictionaries):

وهي تسمح بتخزين مجموعة من القيم مع مفاتيح خاصة بها، مثال: {“name”: “John”, “age”: 25}.

6- المجموعات (Sets):

وهي تسمح بتخزين مجموعة فريدة من القيم، مثال: {1, 2, 3, 4} و {“apple”, “banana”, “orange”}.

7- القيم المنطقية (Booleans):

وهي تسمح بتخزين قيمتين فقط True أو False، وتستخدم بشكل خاص في التحقق من صحة الشروط في التعليمات البرمجية.

8- الكائنات (Objects):

وهي تسمح بتمثيل كائنات معينة في البرنامج، مثل الأشخاص أو السيارات أو الحيوانات، ويمكن تعريف نوع الكائنات ب

قواعد تسمية المتغيرات في بايثون

يجب اتباع بعض القواعد عند تسمية المتغيرات في لغة بايثون Python، ومن أهم هذه القواعد:

1- يجب أن يبدأ اسم المتغير بحرف (a-z) أو (A-Z) أو الشرطة السفلية (_).

2- يمكن أن يحتوي اسم المتغير على أرقام (0-9)، ولكن يجب ألا يبدأ الاسم برقم.

3- يجب تجنب استخدام الكلمات المحجوزة في بايثون Python كأسماء للمتغيرات، مثل if و while و def وغيرها.

4- يجب تجنب استخدام الأحرف الكبيرة في أسماء المتغيرات، حتى لا يتم الخلط بينها وبين أسماء الكائنات.

5- يمكن استخدام الشرطة السفلية (_) للفصل بين الكلمات في اسم المتغير، مثل student_name.

6- يتم تمييز الحالة في اسم المتغير، مثلا student_name و Student_Name يعتبران اسمين مختلفين.

7- يجب اختيار أسماء واضحة ومعبرة عن المعنى الذي يرمز إليه المتغير، حتى يسهل فهم الشفرة البرمجية.

8- يجب تجنب استخدام الأسماء التي تحتوي على معانٍ دينية أو سياسية أو جنسية أو عنصرية أو غير لائقة.

وفي العموم، يجب تجنب استخدام الأسماء المختصرة والغير واضحة، والاعتماد على الأسماء الواضحة والمعبرة عن معنى المتغير واستخدام الأحرف الكبيرة والصغيرة بشكل صحيح لتحسين قراءة وفهم الشفرة البرمجية.

أمثلة على تسمية المتغيرات في بايثون

# تسمية المتغير بأسماء واضحة ومعبرة عن المعنى
age = 25
name = "John"
is_student = True

# استخدام الشرطة السفلية لفصل الكلمات في اسم المتغير
first_name = "John"
last_name = "Smith"
full_name = first_name + " " + last_name

# استخدام الأرقام في تسمية المتغيرات
x1 = 10
y1 = 20
result = x1 + y1  # تجنب استخدام الأسماء المحجوزة في بايثون كأسماء للمتغيرات
if = 5 # يعطي خطأ في الشفرة البرمجية

# تجنب استخدام الأحرف الكبيرة في أسماء المتغيرات
studentName = "Ali" # ليس مفضلًا

# تجنب استخدام الأسماء المختصرة والغير واضحة
n = 10
s = "Hello"
a = [1, 2, 3] 

ومن الجيد الحرص على تسمية المتغيرات بطريقة تساعد على فهم الشفرة البرمجية بشكل أفضل وتجنب التداخل مع الأسماء المحجوزة في بايثون.

كيف تعلن عن متغير في بايثون ؟

الإعلان عن متغير مع تحديد قيم أولية له:

لتعريف متغير في بايثون، يمكن استخدام اسم المتغير المراد تعريفه والقيمة التي تريد تخزينها فيه مع إضافة علامة المساواة (=) بينهما. ويكون الجزء الأيسر من علامة المساواة هو اسم المتغير والجزء الأيمن هو القيمة التي سيتم تخزينها في المتغير. ويمكن تعريف المتغير في أي مكان في الشفرة البرمجية، حتى داخل الدوال والمناطق البرمجية المختلفة.

هذا هو مثال بسيط لتعريف متغير في بايثون:

x = 5

في هذا المثال، تم تعريف المتغير x وتم تخزين القيمة 5 فيه. ويمكن الآن استخدام المتغير x في الشفرة البرمجية لإجراء العمليات الحسابية والعمليات الأخرى التي تحتاج إلى استخدام هذا المتغير.

يمكن أيضًا تعريف متغيرات متعددة في نفس الوقت باستخدام فاصلة منقوطة (;) للفصل بين التعريفات، كما يلي:

x = 5; y = 10; z = "Hello"

في هذا المثال، تم تعريف ثلاثة متغيرات x و y و z في نفس السطر باستخدام فاصلة منقوطة للفصل بينهما. وتم تخزين القيمة 5 في المتغير x والقيمة 10 في المتغير y والقيمة “Hello” في المتغير z.

يمكن الآن استخدام هذه المتغيرات في الشفرة البرمجية لإجراء العمليات المطلوبة

بعض الأمثلة الأخرى على كيفية تعريف المتغيرات في بايثون:

1. تعريف متغير لتخزين الأسماء:

   name = "John"
   

   2. تعريف متغير لتخزين الأعمار:

age = 25

تعريف متغير لتخزين النقاط في اللعبة:

score = 100

3-تعريف متغير لتخزين الأرقام العشرية:

pi = 3.14

4-تعريف متغير لتخزين القيم المنطقية:

is_student = True

5-تعريف متغير لتخزين القائمة:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

6-تعريف متغير لتخزين القاموس:

my_dict = {"name": "John", "age": 25, "score": 100}

7-تعريف متغير لتخزين الدالة:

def add_numbers(x, y):
    return x + y

8-تعريف متغير لتخزين القيمة الخاصة بالتاريخ والوقت:

import datetime

current_date = datetime.date.today()
current_time = datetime.datetime.now().time()

9-تعريف متغير لتخزين البيانات الصوتية:

import soundfile as sf

data, samplerate = sf.read('audio_file.wav')

10-تعريف متغير لتخزين الصور:

from PIL import Image

image = Image.open('image_file.png')

11-تعريف متغير لتخزين البيانات الجغرافية:

import geopandas as gpd

data = gpd.read_file('shapefile.shp')

هذه بعض الأمثلة الإضافية على كيفية تعريف المتغيرات في بايثون، ويمكن استخدام هذه المتغيرات لتخزين مختلف الأنواع من البيانات المتنوعة.

تعريف متغير بدون اسناد قيمة أولية له:

يمكن تعريف متغير في بايثون بدون اسناد قيمة أولية باستخدام اسم المتغير فقط. في هذه الحالة، سيتم تعريف المتغير كـ “None” ويمكن إعطاؤه قيمة في وقت لاحق من الشفرة البرمجية.

لتعريف متغير بدون اسناد قيمة أولية، يمكن استخدام الصيغة التالية:

variable_name = None

بهذا التعريف، تم تعريف المتغير باسم “my_variable” وتم تعيينه كـ “None”، ويمكن تغيير قيمته في وقت لاحق

هذا مثال بسيط يعرض كيفية تعريف متغير بدون تحديد قيمة أولية:

# تعريف المتغير بدون اسناد قيمة أولية
my_variable = None

# عرض قيمة المتغير
print(my_variable)

# تعيين قيمة جديدة للمتغير
my_variable = "Hello World!"

# عرض قيمة المتغير بعد التعيين
print(my_variable)

في هذا المثال، تم تعريف المتغير “my_variable” بدون اسناد قيمة أولية، ثم تم عرض قيمة المتغير وهي “None”. بعد ذلك، تم تعيين قيمة جديدة للمتغير وعرضها باستخدام الدالة “print”.

أنواع البيانات في بايثون مع مثال لكل نوع مع الكود

هناك عدة أنواع للبيانات في لغة بايثون. وفيما يلي بعض الأمثلة والشفرات البرمجية لتوضيح الأنواع المختلفة:

1. أنواع الأعداد الصحيحة “int”:

x = 5
y = -10

2. أنواع الأعداد العشرية “float”:

a = 2.5
b = -3.14

4. أنواع النصوص “string”:

name = "John"
address = '123 Main St'

5-القوائم “list”:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
fruits = ['apple', 'banana', 'orange']

6-القوائم التي لا يمكن تغييرها “tuple”:

colors = ('red', 'green', 'blue')
coordinates = (12.345, 67.89)

7. أنواع القواميس “dictionary”:

person = {'name': 'John', 'age': 30, 'address': '123 Main St'}

8-نواع الصفوف “set”:

unique_numbers = {1, 2, 3, 4, 5}
unique_letters = {'a', 'b', 'c'}

9. أنواع البايتات “bytes”:

my_bytes = b'Hello World!'

كيف تعرف نوع اليانات في بايثون؟

يمكن استخدام الدالة type() في Python لمعرفة نوع البيانات. يمكن إرسال قيمة أو متغير كمعامل إلى الدالة، وسوف تعيد الدالة نوع البيانات الذي يتوافق معه.

على سبيل المثال، لمعرفة نوع بيانات المتغير x في Python، يمكن استخدام الكود التالي:

x = 5
print(type(x))

وسوف يعيد البرنامج class 'int'، والذي يشير إلى أن المتغير x هو عدد صحيح.

يمكن استخدام type() مع أي نوع من البيانات في Python، سواء كانت أعدادًا صحيحة، أعدادًا عشرية، سلاسل نصية، قوائم، صفائف، قواميس، مجموعات، وما إلى ذلك.

مثال شامل :

نعم، بالتأكيد. هنا بعض الأمثلة على استخدام type() لتحديد نوع بعض البيانات في Python:

# نوع عدد صحيح
x = 5
print(type(x))  # <class 'int'>

# نوع عدد عشري
y = 3.14
print(type(y))  # <class 'float'>

# نوع سلسلة نصية
name = "John"
print(type(name))  # <class 'str'>

# نوع قائمة
my_list = [1, 2, 3]
print(type(my_list))  # <class 'list'>

# نوع صفيف
import numpy as np
my_array = np.array([1, 2, 3])
print(type(my_array))  # <class 'numpy.ndarray'>

# نوع قاموس
my_dict = {'name': 'John', 'age': 30}
print(type(my_dict))  # <class 'dict'>

# نوع مجموعة
my_set = {1, 2, 3}
print(type(my_set))  # <class 'set'>

ويمكن أيضًا استخدام type() لتحديد نوع البيانات المتوقعة لمتغير قبل استخدامه، وذلك لتجنب أخطاء تعيين القيم إلى متغيرات غير صحيحة.

هذا مثال شامل يستخدم type() و isinstance() لتحديد نوع البيانات والتأكد من أنه ينتمي إلى الفئة المناسبة:

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, major):
        super().__init__(name, age)
        self.major = major

# تعريف متغيرات للتحقق من أنها تنتمي إلى النوع الصحيح
x = 5
y = "hello"
z = Person("John", 30)
s = Student("Jane", 20, "Computer Science")

# استخدام type() لتحديد نوع البيانات
print(type(x))  # <class 'int'>
print(type(y))  # <class 'str'>
print(type(z))  # <class '__main__.Person'>
print(type(s))  # <class '__main__.Student'>

# استخدام isinstance() للتحقق من أنه ينتمي إلى الفئة المناسبة
print(isinstance(x, int))  # True
print(isinstance(y, str))  # True
print(isinstance(z, Person))  # True
print(isinstance(s, Person))  # True
print(isinstance(s, Student))  # True

في هذا المثال، يتم استخدام type() لتحديد نوع كل متغير و isinstance() للتحقق من أن الكائن ينتمي إلى الفئة المناسبة، حيث ينتمي z و s إلى Person و s إلى Student التي تم إنشاؤها باستخدام الفئات المعرفة بالبرمجة الموجودة في الأعلى.

حالة الحروف في بايثون مع أمثلة case sensitive

في بايثون، يتم التمييز بين الأحرف الكبيرة والصغيرة، وهذا يعني أن المتغيرات “Case Sensitive” في بايثون، مما يعني أن var و Var و VAR يعتبرون متغيرات مختلفة في بايثون.

وهذا مثال يوضح ذلك:

name = "John"
Name = "Jane"
NAME = "Bob"

print(name)  # John
print(Name)  # Jane
print(NAME)  # Bob

# محاولة الوصول إلى متغير غير موجود يؤدي إلى خطأ NameError
print(NAme)  # NameError: name 'NAme' is not defined

# استخدام علامة تنصيص واحدة لتعريف النصوص
name = 'John'
print(name)  # John

# استخدام علامة تنصيص مزدوجة لتعريف النصوص
greeting = "Hello, World!"
print(greeting)  # Hello, World!

# استخدام علامة تنصيص واحدة مع اسناد قيمة متعددة للنص
quote = 'One \nTwo \nThree'
print(quote)  # One
              # Two
              # Three

# استخدام علامة تنصيص مزدوجة مع اسناد قيمة متعددة للنص
sentence = "This is a long sentence, but it's just an example."
print(sentence)  # This is a long sentence, but it's just an example.

# تحويل string إلى int
age = "25"
age_int = int(age)
print(age_int)  # 25

# تحويل int إلى float
price = 500
price_float = float(price)
print(price_float)  # 500.0

# تحويل float إلى int
price_float = 500.99
price_int = int(price_float)
print(price_int)  # 500

# تحويل int إلى string
quantity = 10
quantity_str = str(quantity)
print(quantity_str)  # '10'

# تحويل float إلى string
weight = 2.5
weight_str = str(weight)
print(weight_str)  # '2.5'

num = 25
num_str = str(num)
print(num_str)

num_str = "25"
num_int = int(num_str)
num_float = float(num_str)

print(num_int)
print(num_float)

data = (1, 2, 3, 4, 5)
data_list = list(data)
print(data_list)

num = 1
bool_value = bool(num)
print(bool_value)

bool_value = True
num = int(bool_value)
print(num)

string = "Hello World"
char_list = list(string)
print(char_list)

char_list = ['H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd']
string = ''.join(char_list)
print(string)