1. المقدمة
Python هي لغة برمجة يدعمها المطورون حول العالم بفضل صيغتها البسيطة وسهلة الفهم.
من بين ميزاتها، طريقة التعامل مع المصفوفات (القوائم) تُعد مهارة أساسية لمعالجة البيانات.
على وجه الخصوص، طريقة الحصول على “عدد العناصر (عدد العناصر)” في القائمة أساسية للتعامل مع البيانات بشكل صحيح وكتابة برامج فعّالة.
في هذه المقالة، نشرح كيفية الحصول على عدد العناصر في قائمة Python. نغطي كل شيء من تعريف القوائم الأساسي واسترجاع عدد العناصر إلى العمليات المتقدمة باستخدام القوائم متعددة الأبعاد ومكتبة NumPy.
بهذا، ستحصل على الثقة في التعامل مع القوائم وستتمكن من استخدامها بسلاسة في التطوير الفعلي وتحليل البيانات.
2. ما هي مصفوفات Python (القوائم)
التعريف الأساسي وخصائص القوائم
في Python، يُشار إلى بنية البيانات التي تُسمى غالبًا “مصفوفة” في الواقع إلى “قائمة”. القائمة هي بنية بيانات تخزن مجموعة من العناصر بترتيب، ويمكنها احتواء أي نوع من البيانات—أرقام، سلاسل نصية، وحتى قوائم أخرى—مما يوفر مرونة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، القوائم قابلة للتغيير، أي يمكنك بسهولة إضافة أو إزالة أو تعديل العناصر، وهو ما يُعد ميزة رئيسية.
# Example of defining a list
my_list = [10, "Python", 3.14, True]
في المثال أعلاه، يتم تخزين الأعداد الصحيحة، السلاسل النصية، الأعداد العشرية، والقيم المنطقية في نفس القائمة. يتيح لك ذلك التعامل مع أنواع متعددة من البيانات معًا في قائمة واحدة.
الاستخدامات وسيناريوهات التطبيق للقوائم
تُستخدم القوائم في مجموعة متنوعة من الحالات، مثل:
- إدارة البيانات : التخزين المؤقت لبيانات إدخال المستخدم أو البيانات المقروءة من الملفات
- معالجة البيانات : تخزين نتائج حسابات متعددة أو بيانات مُفلترة
- معالجة الحلقات : تنفيذ عمليات على كل عنصر أثناء التكرار
غالبًا ما تُستخدم القوائم مع هياكل بيانات أخرى (مثل القواميس أو tuples) وتُعد وحدة بناء أساسية في برامج Python.
3. كيفية الحصول على عدد العناصر في قائمة
في Python، تستخدم الدالة المدمجة len() للحصول على عدد العناصر في القائمة. تُعيد هذه الدالة طول القائمة—أي عدد العناصر—مما يجعلها أبسط وأوضح طريقة للحصول على عدد عناصر المصفوفة.
كيفية استخدام دالة len()
يمكن استخدام دالة len() ليس فقط مع القوائم بل أيضًا مع السلاسل النصية، tuples، القواميس، وأنواع تسلسلية أخرى. للحصول على عدد عناصر القائمة، ما عليك سوى تمرير اسم القائمة إلى الدالة وسيتم إرجاع النتيجة.
# Get the number of elements in a list
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(len(my_list)) # Output: 5
في المثال أعلاه، تحتوي القائمة my_list على خمسة عناصر، وتُعيد len(my_list) العدد، وهو “5”.
4. الحصول على عدد العناصر في قائمة متعددة الأبعاد
ما هي القائمة متعددة الأبعاد
القائمة متعددة الأبعاد هي بنية تُخزن فيها قوائم داخل قوائم أخرى. هذا مفيد جدًا عند تمثيل مصفوفات أو بيانات جدولة. على وجه الخصوص، القائمة ذات البعدين تُنظم البيانات في صفوف وأعمدة، مما يسهل العمل معها.
# Example of a 2D list
matrix = [
[1, 2, 3],
[4, 5, 6],
[7, 8, 9]
]
في المثال أعلاه، القائمة matrix هي قائمة ثنائية الأبعاد 3×3، مع عناصر مرتبة كصفوف وأعمدة.
كيفية الحصول على عدد العناصر في قائمة متعددة الأبعاد
عند الحصول على عدد العناصر في قائمة متعددة الأبعاد، تستخدم دالة len() لكل مستوى. أولاً، تحصل على عدد العناصر في القائمة الخارجية (الصفوف) ثم يمكنك الحصول على عدد العناصر في كل قائمة داخلية (الأعمدة).
# Get number of rows
print(len(matrix)) # Output: 3
# Get number of columns (number of elements in the first row)
print(len(matrix[0])) # Output: 3
في هذا الكود، يتم الحصول على عدد الصفوف في matrix باستخدام len(matrix)، ويتم الحصول على عدد الأعمدة باستخدام len(matrix[0]). يتيح لك هذا النوع من بنية القوائم متعددة الأبعاد تنظيم والعمل مع مجموعات بيانات معقدة.
5. الحصول على عدد العناصر في مصفوفة NumPy
ما هو NumPy
NumPy (تُنطق “نوم-باي”) هو مكتبة بايثون للحوسبة العددية توفر ميزات قوية، خاصةً لمعالجة المصفوفات. مصفوفات NumPy (ndarray) أكثر كفاءة في الذاكرة مقارنة بالقوائم وتقدم عمليات عددية أسرع، مما يجعلها مستخدمة على نطاق واسع في الحوسبة العلمية، تحليل البيانات، وتعلم الآلة.
كيفية تثبيت NumPy
لاستخدام NumPy، قم بتثبيتها بالأمر التالي.
pip install numpy
كيفية الحصول على عدد العناصر في مصفوفة NumPy
للحصول على عدد العناصر في مصفوفة NumPy، استخدم الخاصية size أو الخاصية shape.
size: تُعيد إجمالي عدد العناصر في المصفوفةshape: تُعيد حجم كل بُعد كزوج من القيم
import numpy as np
# Define a NumPy array
array = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
# Get the total number of elements in the array
print(array.size) # Output: 9
# Get the shape of the array
print(array.shape) # Output: (3, 3)
في المثال أعلاه، array.size تُعيد إجمالي عدد العناصر، “9”، وarray.shape تُعيد شكل المصفوفة 3‑بـ‑3 (3, 3). هذا يجعل من السهل فحص شكل مصفوفة NumPy وعدد عناصرها، مما يتيح معالجة بيانات فعّالة. 
6. تطبيقات عملية لحساب العناصر
التكرار باستخدام عدد عناصر القائمة
يمكنك تنفيذ معالجة حلقية باستخدام عدد عناصر القائمة. يمكن لتعليمات for و while تحديد عدد عناصر القائمة، مما يسمح لك باستخدام الدالة len() عند الوصول إلى كل عنصر في القائمة.
# Define the list
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
# Loop using indices
for i in range(len(fruits)):
print(f"Fruit #{i + 1} is {fruits[i]}")
هذا الكود يطبع كل عنصر في القائمة بترتيب. باستخدام len(fruits), تدور الحلقة بعدد عناصر القائمة، لذا يمكنها التعامل بمرونة مع إضافة أو إزالة العناصر.
الاستخدام في الفروع الشرطية
يمكنك أيضًا تنفيذ فروع شرطية باستخدام عدد عناصر القائمة. على سبيل المثال، يكون ذلك مفيدًا لتحديد ما إذا كانت القائمة فارغة ومعالجة الحالة وفقًا لذلك.
# Define the list
items = []
# Check if the list is empty
if len(items) == 0:
print("The list is empty")
else:
print("The list has elements")
بهذه الطريقة، يمكنك تنفيذ معالجة ديناميكية بناءً على حالة القائمة، مما يجعل البرنامج أكثر مرونة.
7. الخلاصة
في هذه المقالة، غطينا كيفية الحصول على عدد العناصر في قائمة بايثون، بدءًا من الأساسيات وحتى المواضيع المتقدمة. len() قدمنا الطريقة الأساسية باستخدام الدوال، وكيفية الحصول على عدد العناصر للقوائم متعددة الأبعاد ومصفوفات NumPy، كما عرضنا بنى الحلقات والفروع الشرطية التي تستفيد من أطوال القوائم.
تعد معالجة القوائم مهارة أساسية في برمجة بايثون وتفيد في مجالات متعددة مثل معالجة البيانات، تطوير التطبيقات، وتحليل البيانات. من خلال تجربة الطرق المذكورة هنا عمليًا وإتقان معالجة القوائم أكثر، ستتمكن من كتابة كود أكثر كفاءة وقابلية للقراءة.
نأمل أن يساعدك هذا في اكتساب الثقة في عمليات قوائم بايثون وتعزيز مهاراتك التطبيقية.
