كيفية كتابة آلة حاسبة في بيثون: دليل تعليمي-تعليمي مفصل خطوة بخطوة

بيثون هي واحدة من لغات البرمجة الأكثر شعبية في العالم بسبب بساطته وميزات قوية. من أوائل المشاريع التي ينفذها المبرمجون المبتدئون عادة كتابة آلة حاسبة. الآلة الحاسبة هي برنامج بسيط يقوم بعمليات حسابية مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة.

في هذا البرنامج التعليمي ، ستجد إرشادات خطوة بخطوة حول كيفية إنشاء الآلة الحاسبة الخاصة بك في بايثون. سنبدأ بخطوات بسيطة وننتقل تدريجيا إلى جوانب أكثر تعقيدا من التنمية. سوف تتعلم المبادئ الأساسية لبرمجة بايثون ، مثل استخدام المتغيرات والمشغلين والتعبيرات الشرطية ، وكذلك الوظائف والوحدات النمطية.

تعد برمجة الآلة الحاسبة طريقة رائعة لتعلم أساسيات البرمجة ووضع المعرفة النظرية موضع التنفيذ. أثناء تطوير الآلة الحاسبة ، ستتعرف على جوانب مختلفة من لغة بايثون وستتعلم كيفية حل المشكلات التي قد تنشأ أثناء تطوير البرامج.

هذا البرنامج التعليمي مخصص للمبتدئين في البرمجة ، ولكنه قد يكون مفيدا أيضا للمبرمجين الأكثر خبرة الذين يرغبون في تحديث معرفتهم ببيثون أو التعرف على الميزات الجديدة المتوفرة في أحدث إصدار من بايثون.

1. لماذا أحتاج إلى آلة حاسبة بيثون?
2. اختيار برنامج لكتابة آلة حاسبة
3. الخطوة 1: التثبيت والتكوين
4. تثبيت بايثون
5. اختيار بيئة تطوير متكاملة
6. الخطوة 2: إنشاء الواجهة الرئيسية
7. اختيار مكتبة الرسومات
8. إنشاء نافذة وأزرار
9. الخطوة 3: كتابة الوظائف والعمليات
10. إضافة وظائف الجمع والطرح والضرب والقسمة
11. سؤال وجواب
12. كيف أبدأ كتابة آلة حاسبة في بيثون?
13. كيف يمكنني إضافة وظيفة الأس في آلة حاسبة بيثون?
14. كيف يمكنني إضافة معالجة الأخطاء إلى آلة حاسبة بيثون?

لماذا أحتاج إلى آلة حاسبة بيثون?

آلة حاسبة بايثون هي أداة مفيدة يمكن استخدامها في مختلف مجالات النشاط. فيما يلي بعض الأسباب التي قد تجعلك بحاجة إلى آلة حاسبة بايثون:

• الراحة وسهولة الوصول إليها. آلة حاسبة بيثون من السهل إنشاء واستخدام. أنها لا تتطلب برامج خاصة ويمكن تشغيلها على أي جهاز كمبيوتر حيث يتم تثبيت بيثون.
• أتمتة الحسابات. تتيح لك حاسبة بايثون أتمتة العمليات الحسابية المعقدة أو المتكررة. يمكنك كتابة برنامج من شأنها أن تؤدي جميع العمليات الحسابية بالنسبة لك.
• التمدد والمرونة. بايثون هي لغة برمجة قوية توفر العديد من الأدوات والمكتبات للعمل مع الأرقام والعمليات الحسابية. يمكنك بسهولة توسيع وظائف الآلة الحاسبة الخاصة بك عن طريق إضافة عمليات أو ميزات جديدة.
• التدريب على البرمجة. يمكن أن تكون آلة حاسبة بايثون أداة رائعة لتعلم أساسيات البرمجة. يمكنك البدء بتطبيق آلة حاسبة بسيطة وتحسينها تدريجيا عن طريق إضافة وظائف وميزات جديدة.

بالطبع ، آلة حاسبة بايثون لها استخدامات أخرى مفيدة ، ولكن الأسباب المذكورة أعلاه هي الأكثر شيوعا. بغض النظر عن الغرض الذي تقوم بإنشاء آلة حاسبة بيثون ل ، فمن المؤكد أن تكون أداة قوية للعمل مع الأرقام والعمليات الحسابية.

اختيار برنامج لكتابة آلة حاسبة

قبل البدء في كتابة الآلة الحاسبة الخاصة بك في بايثون ، ستحتاج إلى إعداد بيئة تطوير. سوف تحتاج إلى البرنامج الذي سوف تكتب ، تصحيح وتشغيل التعليمات البرمجية الخاصة بك.

من المهم اختيار البرنامج الذي يناسبك من حيث سهولة الاستخدام والإعدادات والوظائف. فيما يلي بعض برامج كتابة كود بايثون الشائعة:

1. الخمول (التنمية المتكاملة وبيئة التعلم) هي بيئة تطوير قياسية يتم شحنها مع بايثون. انها بسيطة وسهلة الاستخدام. يحتوي على وظائف أساسية مثل محرر التعليمات البرمجية ومترجم بايثون ونافذة إخراج النتائج. على الرغم من مزاياها ، قد يكون الخمول محدودا بعض الشيء في الوظائف ، خاصة بالنسبة للمشاريع الأكثر تعقيدا.
2. بيشارم هي بيئة تطوير متكاملة شعبية من جيتبرينز. يوفر العديد من الوظائف والأدوات والمساعدين لتطوير بايثون. بيشارم هو متاح في نسختين: الطبعة المجتمع (مجانا) والطبعة المهنية (المدفوعة). كمطور مبتدئ ، سيكون إصدار إصدار المجتمع اختيارا ممتازا.
3. فيسوال ستوديو كود هو منصة تطوير مجانية تدعم العديد من لغات البرمجة ، بما في ذلك بايثون. يحتوي على العديد من الإضافات والمكونات الإضافية التي ستساعدك على العمل مع مشاريع بايثون. فيسوال ستوديو كود سهل التعلم والاستخدام ، خاصة للمبتدئين في البرمجة.
4. سبايدر هي بيئة تطوير علمية مصممة خصيصا للعمل مع لغة برمجة بايثون. يوفر ميزات مفيدة في تطوير المشاريع العلمية ، مثل وحدة تحكم تفاعلية ومصحح أخطاء رسومية ودعم مكتبة نومبي. قد يكون سبايدر خيارا جيدا إذا كانت مشاريعك مرتبطة بالحوسبة العلمية.

إن اختيار بيئة التطوير هو مسألة تفضيل شخصي ، ويجب أن تختار اختيارك بناء على احتياجاتك ومستوى خبرتك. الشيء الرئيسي هو أن البرنامج مناسب لك ويساعدك على تطوير الكود بشكل أكثر كفاءة.

في الدليل التالي ، وسوف تستخدم فيسوال ستوديو كود ، كما هو بيئة تطوير شعبية ويوفر فرصا واسعة للعمل مع لغة البرمجة بيثون.

الخطوة 1: التثبيت والتكوين

قبل أن نبدأ في كتابة الآلة الحاسبة الخاصة بنا ، نحتاج إلى تثبيت بايثون على جهاز الكمبيوتر الخاص بنا وتكوينه.

1. تثبيت بايثون:

تحميل وتثبيت بايثون من موقع بايثون الرسمي (https://www.python.org/downloads /). حدد الإصدار المناسب لنظام التشغيل الخاص بك واتبع تعليمات التثبيت.

2. تكوين بيئة بايثون:

بعد تثبيت بايثون ، تحتاج إلى تكوين البيئة للعمل مع رمز بايثون.

• قم بإنشاء مجلد جديد لمشروعك. على سبيل المثال ، "آلة حاسبة".
• .
• . "مينف" هو اسم البيئة الافتراضية الخاصة بك ، يمكنك اختيار اسم آخر.
• قم بتنشيط البيئة الافتراضية باستخدام الأمر:
3. تثبيت الحزم المطلوبة:

لدينا آلة حاسبة ، وسوف نستخدم مكتبة تكينتر لإنشاء واجهة رسومية. قم بتثبيته باستخدام الأمر التالي:

بيب تثبيت المعارف التقليدية

4. محرر التعليمات البرمجية:

اختيار محرر التعليمات البرمجية التي هي مريحة بالنسبة لك للعمل مع بيثون. تتضمن بعض برامج تحرير الكود الشائعة كود الاستوديو المرئي, بيشارمو و نص سامي.

الآن بعد أن تم تثبيت بيثون وتكوينها ، وكان لديك محرر التعليمات البرمجية ، ونحن على استعداد للانتقال إلى خلق لدينا آلة حاسبة بيثون!

تثبيت بايثون

بايثون هي لغة برمجة مفسرة تستخدم على نطاق واسع لتطوير العديد من التطبيقات وخوادم الويب والألعاب والمزيد. لبدء البرمجة في بايثون ، تحتاج إلى تثبيت بايثون على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

هنا هو دليل خطوة بخطوة لتثبيت بيثون:

1. انتقل إلى موقع بايثون الرسمي-افتح متصفح الويب الخاص بك وانتقل إلى موقع بايثون الرسمي (https://www.python.org ).
2. قم بتنزيل ملف التثبيت-في الصفحة الرئيسية لموقع بايثون الرسمي ، ابحث عن قسم "التنزيلات" وانقر على زر "تنزيل". حدد أحدث إصدار ثابت من بايثون لنظام التشغيل الخاص بك. على سبيل المثال ، إذا كنت تستخدم ويندوز ، حدد المثبت ويندوز.
3. قم بتشغيل تثبيت بايثون-بعد تنزيل ملف تثبيت بايثون على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، ابحث عنه في مجلد التنزيلات وقم بتشغيل ملف التثبيت. اتبع تعليمات المثبت بيثون.
4. تكوين متغيرات البيئة - عند تثبيت بايثون على ويندوز ، سيطلب منك تكوين متغيرات البيئة بحيث يمكنك تشغيل بايثون من سطر الأوامر. تأكد من تمكين خيار" إضافة بايثون إلى المسار".
5. تحقق من التثبيت - بعد تثبيت بايثون ، افتح موجه الأوامر (على ويندوز: اضغط وين + ص ، اكتب كمد واضغط على إنتر). قم بتشغيل الأمر" إصدار بايثون". إذا رأيت إصدار بايثون ، فإن التثبيت كان ناجحا.

مبارك! لقد قمت بتثبيت بايثون بنجاح على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. الآن يمكنك البدء في البرمجة في بيثون وإنشاء تطبيقات وبرامج مذهلة.

اختيار بيئة تطوير متكاملة

عند تطوير برنامج بيثون ، واختيار بيئة التنمية المتكاملة (إيد) هو خطوة هامة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على عملية كتابة التعليمات البرمجية وإنتاجية المطور. يوفر إيد بيئة مريحة للكتابة ، وتصحيح الأخطاء واختبار التعليمات البرمجية ، فضلا عن توفير أدوات إضافية لتحسين كفاءة التنمية.

هناك العديد من إيد لبيثون ، كل منها له مزاياه وميزاته الخاصة. بعض من ايدس شعبية لبيثون هي:

• بيشارم: واحدة من إيد الأكثر شعبية لبيثون ، فإنه يوفر العديد من الأدوات لتطوير ، التصحيح والتنميط التعليمات البرمجية. لديها مجموعة واسعة من الوظائف وواجهة سهلة الاستخدام.
• فيسوال ستوديو كود: إيد خفيفة الوزن مع نظام المكونات في الموسعة التي تسمح لك لتخصيص بيئة التطوير لاحتياجاتك الفردية.
• بيديف: امتدادا ل إيد الكسوف التي توفر قدرات تطوير بيثون. لديها تكامل جيد مع أدوات التطوير الأخرى.
• سبايدر: بيئة تطوير متكاملة موجهة نحو العلم مع أدوات للعمل مع البيانات والحوسبة العلمية.

عند اختيار إيد لبيثون ، يجب عليك أن تنظر الاحتياجات والتفضيلات الخاصة بك ، فضلا عن مستواك في تجربة التنمية. من المهم أيضا الانتباه إلى الدعم والتطوير النشط ل إيد المحدد من أجل التأكد من موثوقيتها واستقرارها.

تعد بيئة التطوير المتكاملة أداة مهمة لمطور بايثون ويمكن أن يؤدي اختيار بيئة التطوير المناسبة إلى تبسيط عملية التطوير بشكل كبير وزيادة كفاءة العمل.

الخطوة 2: إنشاء الواجهة الرئيسية

بمجرد أن نقرر منطق الآلة الحاسبة ، يمكننا البدء في إنشاء واجهتها. في هذه الخطوة ، سنقوم بإنشاء بنية الترميز الأساسية التي ستمثل الآلة الحاسبة الخاصة بنا.

بادئ ذي بدء ، سنحتاج إلى إنشاء جدول يحتوي على جميع عناصر الآلة الحاسبة. للقيام بذلك ، يمكننا استخدام العلامة

بعد ذلك ، يمكننا تقسيم عناصر الآلة الحاسبة إلى 4 مجموعات رئيسية: أزرار بأرقام وأزرار بعلامات تشغيل وزر بنقطة (للأرقام العشرية) وأزرار لإجراء العملية ومسح النتيجة. يمكننا إنشاء صف جدول منفصل لكل مجموعة من هذه المجموعات.

في الصف الأول من الجدول ، سنضع العنوان "الآلة الحاسبة" ، والذي سيشغل كل المساحة المتاحة داخل الجدول:

آلة حاسبة

في السطر الثاني ، ضع الأزرار التي تحتوي على أرقام من 1 إلى 9 ، بالإضافة إلى الزر لمسح النتيجة:

1

2

3

أس

4

5

6

7

8

9

في السطر الثالث ، ضع الأزرار بعلامات التشغيل ( + ، - ، * ، / ) وزر بنقطة:

+

-

*

/

.

في السطر الأخير ، ضع الزر لإجراء العملية (=):

=

نتيجة لذلك ، سوف تبدو طاولتنا مثل هذا:

الآن نحن بحاجة إلى إضافة هذا الترميز إلى رمز بايثون لدينا. للقيام بذلك ، يمكننا ببساطة إضافة سلسلة مع ترميز هتمل إلى المتغير الذي يخزن التعليمات البرمجية الرئيسية من آلة حاسبة لدينا.

الآن بعد أن أنشأنا الواجهة الرئيسية للآلة الحاسبة ، نحن على استعداد للانتقال إلى الخطوة التالية — منطق الكتابة للعمل مع إدخال المستخدم وتنفيذ العمليات بالأرقام.

اختيار مكتبة الرسومات

عند كتابة آلة حاسبة في بيثون ، من المهم اختيار مكتبة رسومات مناسبة تسمح لك بإنشاء واجهة مستخدم للتفاعل مع البرنامج. هناك العديد من المكتبات الشعبية لإنشاء واجهات رسومية في بيثون ، مثل تكينتر ، بيكت ، بيغتك ، الخ.

تكينتر هي مكتبة القياسية المدرجة في بيثون. إنه سهل الاستخدام ويحتوي على مجموعة كافية من الوظائف لإنشاء واجهات رسومية بسيطة. ويدعم تكينتر على منصات مختلفة ، مما يجعلها خيارا مناسبا لخلق الآلات الحاسبة بسيطة.

باي كيوت هي مكتبة شعبية لخلق واجهات رسومية في بيثون ، استنادا إلى إطار كيو تي. باي كيوت يوفر وظائف أكثر تقدما ، والقدرة على خلق تصميم واجهة جميلة والمهنية. ومع ذلك ، للعمل مع باي كيوت ، تحتاج إلى تثبيته بشكل منفصل ، والتي يمكن أن تسبب بعض الصعوبات للمطورين المبتدئين.

بيغتك هي مكتبة شعبية أخرى لإنشاء واجهات رسومية في بيثون ، استنادا إلى إطار غك+. بيغتك لديه وظائف مماثلة ل بيكت ، ولكن يتطلب تثبيت إضافي من مكتبة غك+. ومع ذلك ، بيغتك مزاياه ويسمح لك لإنشاء تطبيقات عبر منصة في بيثون.

عند اختيار مكتبة رسومات لكتابة آلة حاسبة ، يجب أن تأخذ في الاعتبار احتياجاتك ومستوى خبرة البرمجة. تكينتر هو خيار جيد للمبتدئين ، لأنه سهل الاستخدام ولديه وظائف كافية لإنشاء آلة حاسبة بسيطة. إذا كنت بحاجة إلى وظائف أكثر تقدما وتصميم جميل ، ثم بيكت أو بيغتك ستكون خيارات أكثر ملاءمة.

إنشاء نافذة وأزرار

في هذا القسم ، سننظر في عملية إنشاء نافذة وأزرار لآلة حاسبة بلغة برمجة بايثون. للقيام بذلك ، سوف نستخدم مكتبة تكينتر ، والتي توفر لنا أدوات لإنشاء واجهة رسومية.

الخطوة 1: استيراد وحدة تكينتر:

من استيراد تكينتر *

الخطوة 2: إنشاء كائن من فئة المعارف التقليدية التي ستمثل النافذة الرئيسية لتطبيقنا:

الجذر = المعارف التقليدية()

الخطوة 3: قم بتعيين سمات النافذة الرئيسية — الاسم والأبعاد وما إلى ذلك.:

الجذر.العنوان ("الآلة الحاسبة")

الجذر.الهندسة ("300 * 400")

الخطوة 4: إنشاء أزرار باستخدام فئة الزر:

زر 1 = زر (الجذر ، النص= " 1 " ، بادكس=40 ، بادي=20)

زر2 = زر (الجذر ، النص= " 2 " ، بادكس=40 ، بادي=20)

زر 3 = زر (الجذر ، النص="3" ، بادكس=40 ، بادي=20)

الخطوة 5: نضع الأزرار على النافذة الرئيسية باستخدام طريقة الشبكة:

زر1.الشبكة (الصف = 0 ، العمود = 0)

زر2.الشبكة(الصف = 0 ، العمود = 1)

زر3.الشبكة(الصف = 0 ، العمود=2)

الخطوة 6: بدء حلقة الحدث الرئيسية للتطبيق:

الجذر.مينلوب()

مبارك! الآن لديك نافذة الآلة الحاسبة الرئيسية بثلاثة أزرار. يمكنك تكرار الخطوتين 4 و 5 لإنشاء أزرار أخرى لإكمال إنشاء الآلة الحاسبة.

حظا سعيدا تعلم تكينتر!

الخطوة 3: كتابة الوظائف والعمليات

في هذه الخطوة ، سنكتب الوظائف والعمليات التي ستسمح لنا بإجراء عمليات حسابية مختلفة بالأرقام.

قبل أن نبدأ ، نحتاج إلى تحديد الوظيفة الرئيسية للآلة الحاسبة الخاصة بنا ، والتي سيتم استدعاؤها في كل مرة يتم فيها إدخال تعبير جديد. سنطلق على هذه الوظيفة "حساب".

مواطنه حساب():

التعبير = الإدخال ("أدخل التعبير:")

طباعة ("النتيجة:" ، التقييم (التعبير))

في هذه الوظيفة ، نطلب أولا من المستخدم إدخال تعبير ، ثم استخدام وظيفة التقييم المضمنة() لحسابها وعرض النتيجة على الشاشة. تسمح لنا وظيفة التقييم () بحساب التعبيرات الحسابية المكتوبة بتنسيق سلسلة.

الآن دعونا نصف وظائف العمليات الأساسية: сложения, вычитания, умножения и деления.

def add(a, b):

return a + b

def subtract(a, b):

return a - b

def multiply(a, b):

return a * b

def divide(a, b):

return a / b

Каждая из этих функций принимает два аргумента — числа, с которыми необходимо выполнить операцию, и возвращает результат. Теперь мы можем использовать эти функции для выполнения операций внутри нашей главной функции «calculate».

Ниже приведен полный код нашего калькулятора:

def calculate():

expression = input("Введите выражение:")

print("Результат:", eval(expression))

def add(a, b):

return a + b

def subtract(a, b):

return a - b

def multiply(a, b):

return a * b

def divide(a, b):

return a / b

calculate()

الآن يمكننا تشغيل الآلة الحاسبة الخاصة بنا وإدخال تعبيرات حسابية مختلفة لحساب نتائجها. على سبيل المثال ، إذا أدخلنا التعبير "2 + 2" ، فسنرى النتيجة على الشاشة: 4.

في الخطوة التالية ، سنضيف دعما لعمليات ووظائف إضافية إلى الآلة الحاسبة الخاصة بنا.

إضافة وظائف الجمع والطرح والضرب والقسمة

في الجزء السابق من البرنامج التعليمي الخاص بنا ، أنشأنا آلة حاسبة بسيطة يمكنها إجراء عملية إضافة. حان الوقت الآن لإضافة دعم لعمليات أخرى مثل الطرح والضرب والقسمة.

. يوجد أدناه مثال على الكود الذي يضيف هذه الوظائف:

ديف حاسبة (العملية ، رقم 1 ، رقم 2):

إذا كانت العملية =="+":

النتيجة = رقم 1 + رقم 2

عملية أليف == "-":

النتيجة = رقم 1-رقم 2

عملية أليف=="*":

النتيجة = رقم 1 * رقم 2

عملية أليف == "/":

النتيجة = رقم 1 / رقم 2

آخر:

النتيجة = "عملية غير صالحة"

نتيجة الإرجاع

طباعة (آلة حاسبة("+", 5, 3)) # المخرجات: 8

طباعة (آلة حاسبة("-", 5, 3)) # المخرجات: 2

طباعة (آلة حاسبة("*", 5, 3)) # المخرجات: 15

طباعة (آلة حاسبة("/", 5, 3)) # المخرجات: 1.6666666666666667

طباعة (آلة حاسبة("%", 5, 3)) # المخرجات: عملية غير صالحة

لتحديد نوع العملية وإجراء الحسابات المقابلة.

، والتي يتم تنفيذها إذا كانت العملية التي تم تمريرها لا تتطابق مع أي من الفروع المحددة. في هذه الحالة ، تقوم الوظيفة بإرجاع الرسالة "عملية غير صالحة".

. في المثال أعلاه ، نتحقق من تشغيل الآلة الحاسبة مع عمليات مختلفة ، والنتائج التي تم إرجاعها ، بما في ذلك عملية غير صالحة.

سؤال وجواب

كيف أبدأ كتابة آلة حاسبة في بيثون?

لكتابة آلة حاسبة في بيثون ، تحتاج إلى فتح محرر نصوص وإنشاء ملف جديد مع تمديد. بعد ذلك ، يمكنك البدء في كتابة التعليمات البرمجية التي ستؤدي عمليات حسابية مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة. عند تطوير آلة حاسبة في بيثون ، يمكنك استخدام المدمج في وظائف ومشغلي لتنفيذ هذه العمليات.

كيف يمكنني إضافة وظيفة الأس في آلة حاسبة بيثون?

لإضافة وظيفة الأس إلى حاسبة بايثون ، يمكنك استخدام عامل التشغيل"**". على سبيل المثال ، لرفع الرقم أ إلى قوة ب ، يمكنك كتابة الكود: النتيجة = أ ** ب. سيحسب هذا قيمة أ مرفوعة إلى قوة ب.

كيف يمكنني إضافة معالجة الأخطاء إلى آلة حاسبة بيثون?

يمكن إضافة معالجة الأخطاء إلى حاسبة بايثون لمنع حدوث استثناءات عند إدخال البيانات بشكل غير صحيح أو تقسيمها على صفر. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام المحاولة-باستثناء البناء. على سبيل المثال ، يمكنك التفاف التعليمات البرمجية التي تؤدي القسمة في كتلة المحاولة والتحقق مما إذا كانت قابلة للقسمة على صفر. في حالة حدوث القسمة على صفر ، يمكنك التقاط استثناء زيروديفيسيونيرور وتنفيذ الإجراءات المناسبة.