المستوى البرونزي · الدفتر 1 من 15

مقدمة إلى دفاتر Jupyter

Introduction to Jupyter Notebooks

بنية الدفتر التفاعلي: خلايا الكود وخلايا النصوص المنسّقة، طرق التنفيذ، كتابة المعادلات بـ LaTeX، والأوامر السحرية.

نحو 18 دقيقة2 خلايا كود1 تمارين · 20 نقطة

أهداف هذا الدفتر

التمييز بين خلايا الكود وخلايا النصوص المنسّقة
تنفيذ الخلايا بـ Shift+Enter و Ctrl+Enter
كتابة المعادلات الرياضية داخل خلايا Markdown
استعمال الأوامر السحرية %%writefile و %run و %load

النواة غير محمّلة

0 من 3 خطوة0%

بنية الدفتر التفاعلي

يتألّف دفتر Jupyter من خلية واحدة أو أكثر. وسنستخدم في هذا الدرس نوعين رئيسيين من الخلايا:

خلايا الكود (Code): لكتابة كود Python وتنفيذها.
خلايا النصوص المنسّقة (Markdown): لكتابة الشروحات والملاحظات والمعادلات الرياضية، أو لإدراج الصور والرسومات.

لتنفيذ الخلية والانتقال إلى التالية اضغط Shift+Enter، ولتنفيذها مع البقاء فيها اضغط Ctrl+Enter أو انقر على زر التشغيل. تظهر النتيجة أسفل الخلية مباشرة، ويمكنك تعديل قيمة range ثم إعادة تشغيلها.

[ ]

المثال الأول من المادة الأصلية: طباعة نمط متزايد من النجوم

print("Hello world")
pattern = "*"
for i in range(10):
    print(pattern)
    pattern += "*"

print("Hello world")
pattern = "*"
for i in range(10):
    print(pattern)
    pattern += "*"

المعادلات داخل خلايا Markdown

يمكن تنسيق محتوى خلية النصوص باستخدام Markdown و HTML، وكتابة التعبيرات الرياضية باستخدام LaTeX، مثل:

x^2 + y^2 = 9

\sum_{i=1}^{4} (i + 2)^3

\begin{pmatrix} 1 & 0 & -1 \\ 2 & -2 & 0 \\ 3 & -1 & -2 \end{pmatrix}

تلميحات التنقّل

إظهار أرقام الأسطر: View → Toggle Line Numbers
وضع الأوامر (Command mode): اضغط Esc للدخول إليه، و Enter للعودة إلى وضع التحرير.
من قائمة Insert تضيف خلية قبل الحالية أو بعدها، ومن قائمة Edit تحذف الخلية المحددة أو تدمجها أو تقسّمها.

الأوامر السحرية (Magic Commands)

هذه أوامر مضمّنة في IPython تُنفَّذ داخل خلايا الكود:

%%writefile FILENAME.py في أول سطر من الخلية: يحفظ محتوى الخلية في ملف خارجي، ويستبدل الملف السابق ما لم يُستخدم الخيار -a (اختصار Append) الذي يُلحق المحتوى بنهاية الملف.
%run FILENAME.py: يشغّل الملف كبرنامج Python دون استبدال محتوى الخلية الحالية.
%load first.py: يحمّل محتوى ملف إلى الخلية الحالية بغرض عرضه أو تعديله.

الفرق في منصتنا

الأوامر السحرية تخص بيئة IPython الكاملة. أمّا هنا فالنواة تعمل داخل متصفحك، ونظام الملفات مؤقت في الذاكرة، لذا لن تجد الملفات بعد إغلاق الصفحة. جرّب البديل التالي الذي يكتب ملفاً ثم يقرأه في الجلسة نفسها.

[ ]

الكتابة إلى ملف وقراءته — بديل %%writefile داخل المتصفح

source = 'print("Hello from a file")'

with open("first.py", "w", encoding="utf-8") as file:
    file.write(source)

with open("first.py", encoding="utf-8") as file:
    print("محتوى الملف:", file.read())

exec(source)

source = 'print("Hello from a file")'

with open("first.py", "w", encoding="utf-8") as file:
    file.write(source)

with open("first.py", encoding="utf-8") as file:
    print("محتوى الملف:", file.read())

exec(source)

تمرين تفاعلي

20 نقطة

تمرين: نمط النجوم المعكوس

اكتب حلقة for تطبع نمطاً من النجوم يبدأ بعشر نجوم وينقص واحدة في كل سطر حتى نجمة واحدة.

خزّن الأسطر في قائمة اسمها lines وأيضاً اطبعها، بحيث يكون أول عنصر "**********" وآخر عنصر "*".

[ ]

lines = []
# اكتب الكود هنا

for line in lines:
    print(line)

lines = []
# اكتب الكود هنا

for line in lines:
    print(line)

أكملت 0 من 3 خطوة في هذا الدفتر. شغّل الخلايا المتبقّية وحلّ التمارين لإتمامه.

كل دفاتر المسار الدفتر التالي: مرجع سريع لـ Python

المادة العلمية مبنية على المادة العلمية للمرحلة التحضيرية (QWorld / QSaudiArabia)، إعداد: Abuzer Yakaryılmaz · خلود بندر المطيري · جود عوض الشهري.