القواميس والمجموعات

القواميس والمجموعات — Dictionaries & Sets

القاموس (dict) والمجموعة (set) يشتركان في فكرة واحدة: الوصول السريع. لكن لكل منهما غرض مختلف. القاموس يربط مفتاحاً بقيمة — كمعجم حقيقي تبحث فيه بكلمة فتجد تعريفها. المجموعة تخزن قيماً فريدة فقط — كقائمة حضور لا تقبل اسماً مرتين.

فهم متى تستخدم كلاً منهما يجعل كودك أسرع وأوضح. بدلاً من البحث في قائمة كل مرة (O(n))، قاموس أو مجموعة يجيبانك فوراً (O(1) في الغالب).

القواميس (Dictionaries)

القاموس يُنشأ بأقواس معقوصة، وكل عنصر فيه زوج مفتاح: قيمة:

main.go

# إنشاء قاموس — Create a dictionary
student = {
    "name": "أحمد",
    "age": 20,
    "city": "الرياض",
    "gpa": 3.7,
}

print(student)
print("الاسم:", student["name"])
print("المدينة:", student["city"])
print("عدد الحقول:", len(student))

# قاموس فارغ — Empty dict
empty = {}
print("فارغ:", empty)

Output:

الوصول والتعديل والإضافة

main.go

inventory = {"قلم": 10, "كتاب": 5, "مسطرة": 8}

# الوصول المباشر — Direct access (KeyError if missing)
print("أقلام:", inventory["قلم"])

# الوصول الآمن بـ get — Safe access with get
print("ممحاة:", inventory.get("ممحاة"))          # None
print("ممحاة:", inventory.get("ممحاة", 0))       # 0 (قيمة افتراضية)
print("كتاب:", inventory.get("كتاب", 0))         # 5

# إضافة مفتاح جديد — Add new key
inventory["ممحاة"] = 15
print("بعد الإضافة:", inventory)

# تعديل قيمة — Modify value
inventory["قلم"] = 20
print("بعد التعديل:", inventory)

# حذف مفتاح — Delete key
del inventory["مسطرة"]
print("بعد الحذف:", inventory)

# pop مع قيمة افتراضية — pop with default
value = inventory.pop("ورق", 0)
print("ورق:", value)

Output:

التحقق من وجود مفتاح

main.go

config = {"host": "localhost", "port": 8080, "debug": False}

# التحقق بـ in — Check with in
if "host" in config:
    print("المضيف:", config["host"])

if "timeout" not in config:
    print("timeout غير موجود، سنستخدم القيمة الافتراضية")

# نمط شائع: اقرأ أو أضف — Common pattern: read or set default
config.setdefault("timeout", 30)
print("timeout:", config["timeout"])

Output:

المرور على القاموس

main.go

grades = {"علي": 90, "سارة": 95, "مها": 82, "خالد": 88}

# المرور على المفاتيح — Iterate keys
print("الطلاب:")
for name in grades:
    print(" -", name)

# المرور على القيم — Iterate values
print("\nالدرجات:")
for score in grades.values():
    print(" -", score)

# المرور على الأزواج — Iterate pairs
print("\nالنتائج:")
for name, score in grades.items():
    print(f"  {name}: {score}")

# keys و values و items — All three methods
print("\nالمفاتيح:", list(grades.keys()))
print("القيم:", list(grades.values()))

Output:

بناء قاموس من بيانات

main.go

# من قائمتين بـ zip — From two lists with zip
names = ["علي", "سارة", "مها"]
scores = [90, 95, 82]
gradebook = dict(zip(names, scores))
print("سجل الدرجات:", gradebook)

# دمج قاموسين — Merge two dicts (Python 3.9+)
defaults = {"timeout": 30, "retries": 3, "debug": False}
custom = {"debug": True, "port": 9000}
merged = defaults | custom   # custom تكتب فوق defaults
print("مدمج:", merged)

# نسخ قاموس — Copy a dict
original = {"a": 1, "b": 2}
copy = original.copy()
copy["c"] = 3
print("الأصل:", original)
print("النسخة:", copy)

Output:

المجموعات (Sets)

المجموعة تخزن عناصر فريدة غير مرتبة. مفيدة لإزالة التكرار وعمليات المقارنة:

main.go

# إنشاء مجموعة — Create a set
colors = {"أحمر", "أخضر", "أزرق", "أحمر"}  # التكرار يُحذف
print("الألوان:", colors)
print("الحجم:", len(colors))

# مجموعة فارغة — Empty set (not {} which is dict!)
empty_set = set()
print("فارغة:", empty_set)

# إنشاء من قائمة — From a list (removes duplicates)
numbers = [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4]
unique = set(numbers)
print("فريدة:", unique)

# التحقق من الوجود — Membership check (O(1))
print("هل 3 موجود؟", 3 in unique)
print("هل 5 موجود؟", 5 in unique)

Output:

إضافة وحذف من المجموعة

main.go

attendees = {"أحمد", "سارة", "علي"}
print("الحاضرون:", attendees)

# إضافة عنصر — Add element
attendees.add("مها")
print("بعد الإضافة:", attendees)

# إضافة عنصر موجود — Adding existing (no change)
attendees.add("أحمد")
print("بعد إضافة أحمد مرة أخرى:", attendees)

# حذف عنصر — Remove element
attendees.remove("علي")    # KeyError إذا لم يوجد
print("بعد الحذف:", attendees)

# discard: حذف آمن — Safe remove (no error if missing)
attendees.discard("غير موجود")
print("بعد discard:", attendees)

Output:

عمليات المجموعات

هنا تظهر قوة المجموعات — العمليات الرياضية تُكتب بسطر واحد:

main.go

# مجموعتا طلاب — Two groups of students
math_students = {"أحمد", "سارة", "علي", "مها"}
science_students = {"سارة", "خالد", "علي", "نور"}

# الاتحاد — Union: all students
all_students = math_students | science_students
print("كل الطلاب:", all_students)

# التقاطع — Intersection: in both
both = math_students & science_students
print("في المادتين:", both)

# الفرق — Difference: in math but not science
math_only = math_students - science_students
print("رياضيات فقط:", math_only)

# الفرق المتماثل — Symmetric difference: in one but not both
exclusive = math_students ^ science_students
print("في إحداهما فقط:", exclusive)

# التحقق من الاحتواء — Subset check
small = {"أحمد", "سارة"}
print("small ⊆ math?", small.issubset(math_students))

Output:

متى تستخدم dict ومتى set؟

استخدم dict عندما:

تريد ربط مفتاح بقيمة (اسم → درجة، SKU → سعر، مفتاح إعداد → قيمة)
تحتاج الوصول السريع لبيانات مرتبطة بمعرّف

استخدم set عندما:

تريد قائمة عناصر فريدة (لا تكرار)
تحتاج عمليات مجموعات: من هو في كلا الفريقين؟ من في الأول ليس في الثاني؟
تريد التحقق من الوجود بسرعة (in في set أسرع من in في list)

main.go

# مثال مقارن — Comparative example

# list.count لمعرفة التكرار — list for counting
words = ["python", "go", "python", "rust", "go", "python"]
print("python ظهر:", words.count("python"), "مرات")

# set لإزالة التكرار — set to remove duplicates
unique_words = set(words)
print("لغات فريدة:", unique_words)

# dict لعدد كل لغة — dict for frequency
freq = {}
for word in words:
    freq[word] = freq.get(word, 0) + 1
print("التكرار:", freq)

Output:

تحدي — Challenge

# أنشئ قاموس درجات ثم أجب على الأسئلة
# Create a grades dict and answer the questions
grades = {"python": 85, "go": 92, "rust": 95}
other = {"go", "rust", "java"}

# اطبع المفاتيح كقائمة — Print keys as list
print("المفاتيح:", list(grades.keys()))

# اطبع اللغة ذات أعلى درجة — Print language with highest grade
top = max(grades, key=lambda k: grades[k])
print("أعلى درجة:", top)

# اطبع التقاطع بين مفاتيح grades ومجموعة other (مرتباً)
# Print intersection of grades keys and other set (sorted)
common = sorted(set(grades.keys()) & other)
print("المشترك:", common)

خلاصة

dict وset يحلان مشكلتين مختلفتين بكفاءة. القاموس يجعل البحث بمفتاح آنياً بدلاً من المرور على قائمة. المجموعة تضمن الفرادة وتجعل عمليات المقارنة بين مجموعات بيانات سطراً واحداً. في الدرس القادم ستتعلم Comprehensions — وستجد أن بناء هذه الهياكل يصبح أكثر إيجازاً وأناقة.