برمجة الحاسب الآلي – نظرة عامة

مقدمة لبرنامج الحاسب الآلي

قبل الدخول في برمجة الكمبيوتر، يجب أولاً نفهم برامج الكمبيوتر وماذا تفعل.
برنامج الكمبيوتر عبارة عن سلسلة من التعليمات المكتوبة باستخدام لغة برمجة الكمبيوتر لتنفيذ مهمة محددة بواسطة الكمبيوتر.
المصطلحان المهمان اللذان استخدمناهما في التعريف أعلاه هما (تسلسل التعليمات ، لغة برمجة الحاسوب).

لفهم هذه المصطلحات، فكر في موقف عندما يسألك شخص ما عن كيفية الذهاب إلى أحد الأماكن. ما الذي تفعله بالضبط لتخبره عن الطريق للذهاب إلى المكان المقصود؟
ستستخدم اللغة البشرية لتخبرك عن الطريق للذهاب إلى المكان، كما يلي :
أولاً، اتجه مباشرةً، بعد نصف كيلومتر، انعطف يميناً ثم قم بالقيادة حوالي كيلومتر واحد وستجد المكان المقصود.

لقد استخدمت هنا اللغة الإنجليزية لإعطاء العديد من الخطوات التي يجب اتخاذها للوصول إلى المكان المقصود. إذا تم اتباعهم في التسلسل التالي، فسوف تصل إلى المكان المقصود :
1 – اذهب مباشرة
2 – قم بالقيادة لمسافة نصف كيلومتر
3 – انعطف يميناً
4 – قم بالقيادة حوالي كيلومتر واحد
5 – سوف تصل للمكان المطلوب.

الآن، حاول رسم خريطة للموقف باستخدام برنامج كمبيوتر. تسلسل التعليمات أعلاه هو في الواقع برنامج بشري مكتوب باللغة الإنجليزية، والذي يرشدك حول كيفية الوصول إلى كنتاكي من نقطة بداية معينة. وكان من الممكن تقديم هذا التسلسل نفسه باللغة الإسبانية أو الهندية أو العربية أو أي لغة بشرية أخرى، بشرط أن يعرف الشخص الذي يبحث عن التوجيه أيًا من هذه اللغات.

الآن، دعونا نعود ونحاول فهم برنامج الكمبيوتر، وهو عبارة عن سلسلة من التعليمات المكتوبة بلغة الكمبيوتر لتنفيذ مهمة محددة بواسطة الكمبيوتر. فيما يلي برنامج بسيط مكتوب بلغة برمجة بايثون :

print "Hello, World!"

يرشد برنامج الكمبيوتر أعلاه الكمبيوتر إلى طباعة عبارة “Hello, World!” على شاشة الكمبيوتر.

يُطلق على برنامج الكمبيوتر أيضًا اسم برنامج الكمبيوتر، والذي يمكن أن يتراوح من سطرين إلى ملايين الأسطر من التعليمات.

وتسمى تعليمات برنامج الكمبيوتر أيضًا كود مصدر البرنامج وتسمى برمجة الكمبيوتر أيضًا ترميز البرنامج.

الكمبيوتر بدون برنامج كمبيوتر هو مجرد صندوق تفريغ؛ هي البرامج التي تجعل أجهزة الكمبيوتر نشطة.

نظرًا لأننا طورنا العديد من اللغات للتواصل فيما بيننا، فقد طور علماء الكمبيوتر العديد من لغات برمجة الكمبيوتر لتوفير التعليمات للكمبيوتر (أي لكتابة برامج الكمبيوتر). سنرى العديد من لغات برمجة الكمبيوتر في الدروس القادمة.

مقدمة في برمجة الكمبيوتر

إذا فهمت ما هو برنامج الكمبيوتر، فسنقول: عملية كتابة برامج الكمبيوتر تسمى برمجة الكمبيوتر.

كما ذكرنا سابقًا، هناك المئات من لغات البرمجة، التي يمكن استخدامها لكتابة برامج الكمبيوتر، وفيما يلي القليل منها (Java، C، C++، Python، PHP، Perl، وRuby).

استخدامات برامج الحاسوب

تُستخدم برامج الكمبيوتر اليوم في كل المجالات تقريبًا، كالمنزل والزراعة والطب والترفيه والدفاع والاتصالات وما إلى ذلك. وفيما يلي بعض تطبيقات برامج الكمبيوتر –

تعد MS Word وMS Excel وAdobe Photoshop وInternet Explorer وChrome وما إلى ذلك أمثلة على برامج الكمبيوتر.

تُستخدم برامج الكمبيوتر لتطوير الرسومات والمؤثرات الخاصة في صناعة الأفلام.

يتم استخدام برامج الكمبيوتر لإجراء الموجات فوق الصوتية والأشعة السينية والفحوصات الطبية الأخرى.

يتم استخدام برامج الكمبيوتر في هواتفنا المحمولة للرسائل النصية القصيرة والدردشة والاتصالات الصوتية.

مبرمج الكمبيوتر

الشخص الذي يمكنه كتابة برامج الكمبيوتر أو بمعنى آخر، الشخص الذي يمكنه القيام ببرمجة الكمبيوتر يسمى مبرمج الكمبيوتر.

بناءً على الخبرة في لغات برمجة الكمبيوتر، يمكننا تسمية مبرمجي الكمبيوتر على النحو التالي (مبرمج C، مبرمج C++، مبرمج Java، مبرمج Python، مبرمج PHP، مبرمج Perl، مبرمج روبي)

الخوارزمية Algorithm

من وجهة نظر البرمجة، الخوارزمية هي إجراء خطوة بخطوة لحل أي مشكلة. الخوارزمية هي طريقة فعالة يتم التعبير عنها كمجموعة محدودة من التعليمات المحددة جيدًا.

وبالتالي، يقوم مبرمج الكمبيوتر بإدراج جميع الخطوات المطلوبة لحل المشكلة قبل كتابة الكود الفعلي. فيما يلي مثال بسيط لخوارزمية لمعرفة أكبر رقم من قائمة أرقام معينة –

1. Get a list of numbers L1, L2, L3....LN
2. Assume L1 is the largest, Largest = L1
3. Take next number Li from the list and do the following
4. If Largest is less than Li
5. Largest = Li
6. If Li is last number from the list then
7. Print value stored in Largest and come out
8. Else repeat same process starting from step 3

تمت كتابة الخوارزمية المذكورة أعلاه بطريقة بدائية لمساعدة المبتدئين على فهم المفهوم. سوف تصادف طرقًا أكثر توحيدًا لكتابة خوارزميات الكمبيوتر أثناء انتقالك إلى المستويات المتقدمة من برمجة الكمبيوتر.