فهم أنواع البيانات العددية في بايثون: الأعداد الصحيحة والأعداد العشرية

أنواع البيانات العددية في بايثون

الأعداد الصحيحة والأعداد العشرية

نظرة علي الأعداد الصحيحة (Integers) والأعداد العشرية (Floats):

الأعداد الصحيحة (Integers):

• هي أرقام بدون جزء كسري.

• يمكن أن تكون موجبة أو سالبة أو صفر.

• لا تحتوي على فواصل.

• أمثلة: 1، 2، 3، -4، 0.

العمليات الحسابية: الجمع، الطرح، الضرب، القسمة.

أمثلة: 

x = 5

y = 15

print(f'SUM: {x + y}') # الجمع = 20

print(f'SUBTRACTION: {x - y}') # الطرح = -10

print(f'MULTIPLICATION: {x * y}')  # الضرب = 75

print(f'DIVISION: {x / y}') # القسمة = 0.3333333333333333

print(f'MODULUS: {x % y}') # الباقي = 5

print(f'EXPONENTIATION: {x ** y}') # المربع = 9765625

print(f'FLOOR DIVISION: {x // y}') # القسمة الصحيحة = 0

الأعداد العشرية (Floats):

• هي أرقام تحتوي على جزء كسري.

• يمكن أن تكون موجبة أو سالبة أو صفر.

• يتم كتابة الجزء الكسري بعد النقطة العشرية.

• أمثلة: 1.5، 2.75، -3.14، 0.0.

• العمليات الحسابية: الجمع، الطرح، الضرب، القسمة, ...

أمثلة: 

temperature = -10.5

height = 10.3

print(temperature + 5) # = -5.5

print(height + 2) # = 12.3

الفرق بين الأعداد الصحيحة والأعداد العشرية:

• الأعداد الصحيحة لا تحتوي على جزء كسري، بينما الأعداد العشرية تحتوي على جزء كسري.

• يتم استخدام الأعداد الصحيحة للقيم التي لا تحتاج إلى دقة عالية، بينما يتم استخدام الأعداد العشرية للقيم التي تحتاج إلى دقة عالية.

 استخدامات الأعداد العددية في بايثون:

• حسابات رياضية.

• تخزين البيانات العددية.

• التحكم في تدفق البرامج.

• تمثيل البيانات في الرسومات.

العمليات الحسابية (Arithmetic Operators):

يمكن استخدام العمليات الحسابية الأساسية مع الأعداد في بايثون باستخدام العواميد الرياضية الأربعة: الجمع (+)، الطرح (-)، الضرب (*)، والقسمة (/).

# جمع

sum_result = 5 + 3   # يعطي 8

# طرح

difference = 10 - 7  # يعطي 3

# ضرب

product = 4 * 2      # يعطي 8

# قسمة

quotient = 10 / 2    # يعطي 5.0 (نتيجة بنوع عدد عشري)

العمليات الحسابية المتقدمة:

يمكن استخدام بايثون للقيام بعمليات حسابية متقدمة مثل القوة (^) والجذر التربيعي (**).

# القوة

power_result = 2 ** 3     # يعطي 8

# الجذر التربيعي

square_root = 16 ** 0.5   # يعطي 4.0

المصادر:

• https://www.w3schools.com/python/python_datatypes.asp
• https://www.w3schools.com/python/python_numbers.asp
• https://www.programiz.com/python-programming/methods/built-in/float

كيفية التحقق من نوع البيانات باستخدام الدالة type()

في بايثون يمكنك استخدام الدالة type() لمعرفة نوع أي متغير في أي وقت. مثلاً إذا كتبت type(5) ستعيد <class 'int'> أما type(3.14) فتعيد <class 'float'>. هذه الدالة مفيدة جداً عند معالجة بيانات المستخدم أو قراءة ملفات CSV حيث قد لا تعرف مسبقاً هل القيمة نص أم رقم.

من المهم أيضاً معرفة الفرق في طريقة التمثيل بين النوعين. الأعداد الصحيحة في بايثون تتميز بدقة غير محدودة عملياً، فهي لا تتأثر بأخطاء التقريب التي تظهر مع الأعداد العشرية. أما الأعداد العشرية فهي تعتمد على تمثيل الفاصلة المتحركة وفق معيار IEEE 754، وهذا التمثيل الثنائي يجعل بعض العمليات الحسابية تنتج ناتجاً تقريبياً، مثل ناتج 0.1 + 0.2 الذي يظهر كقيمة قريبة جداً من 0.3 وليس مطابقة تماماً.

التحويل بين الأعداد الصحيحة والعشرية

عند إجراء عملية حسابية بين عدد صحيح وعدد عشري فإن بايثون تحوّل العدد الصحيح تلقائياً إلى عشري قبل تنفيذ العملية، لذلك يكون الناتج دائماً من النوع float. يمكنك التحويل اليدوي بين النوعين باستخدام int() و float()، مع الانتباه إلى أن تحويل عدد عشري إلى عدد صحيح يحذف الجزء الكسري بدون تقريب.

خلاصة النقاط الرئيسية

• الأعداد الصحيحة int هي أرقام بدون جزء كسري ولا تحتوي على نقطة عشرية.
• الأعداد العشرية float تحتوي على جزء كسري بعد الفاصلة العشرية.
• يمكن التحقق من نوع البيانات باستخدام الدالة type() مثل type(5) أو type(3.14).
• يمكن تحويل الأعداد الصحيحة إلى عشرية باستخدام float() والعكس باستخدام int().
• التحويل من int إلى float لا يفقد أي بيانات، لكن التحويل من float إلى int يحذف الجزء الكسري.
• ناتج أي عملية بين عدد صحيح وعدد عشري يكون دائماً من النوع العشري.

الأسئلة الشائعة

كيف أحوّل عدداً صحيحاً إلى عدد عشري في بايثون؟

استخدم الدالة float(). مثلاً float(5) تعطيك 5.0. هذه العملية لا تفقد أي بيانات لأنك تضيف الجزء الكسري بدلاً من حذفه.

ماذا يحدث عند تحويل عدد عشري إلى عدد صحيح؟

يتم حذف الجزء الكسري بالكامل بدون تقريب. مثلاً int(3.7) تعطيك 3 وليست 4. إذا أردت التقريب فعلياً استخدم الدالة round() أولاً ثم int() بعدها.

لماذا يظهر ناتج عملية القسمة كعدد عشري حتى لو كانت نتيجته صحيحة؟

في بايثون 3، عملية القسمة العادية / تعيد دائماً عدداً عشرياً مهما كانت القيم. للحصول على ناتج قسمة صحيح بدون كسر، استخدم القسمة المخصصة بعلامة //.

هل للأعداد الصحيحة في بايثون حد أقصى؟

لا توجد حدود عملية للأعداد الصحيحة في بايثون، فهي تكبر تلقائياً حسب احتياجك، لكن الأعداد العشرية لها حدود دقة بسبب طريقة تمثيلها الثنائي في الذاكرة.