بناء سجل درجات

بناء سجل درجات — Build a Gradebook

في هذا الدرس ستبني سجل درجات صغيراً خطوة بخطوة. الهدف ليس حفظ الكود — الهدف هو أن ترى كيف تفكر في شكل البيانات قبل كتابة سطر واحد، وكيف تختار الهيكل المناسب لكل عملية.

سجل الدرجات يمثل بيانات حقيقية: لكل طالب اسم ودرجة، وتريد العمليات التالية: إضافة طالب، حساب المتوسط، إيجاد الأعلى، تصفية الناجحين، وطباعة تقرير. اختيار شكل البيانات يؤثر على شكل كل عملية بعده.

تصميم البيانات قبل الكود

قبل أن تكتب def أو dict، اسأل نفسك: ما هي المعلومات التي أحتاجها لكل طالب؟ اسم ودرجة. كيف سأبحث؟ غالباً بالاسم. كيف سأمر على الجميع؟ بالترتيب أو بلا ترتيب.

الجواب: قاموس {اسم: درجة} مناسب جداً هنا — البحث بالاسم فوري، والمرور على الجميع سهل بـ .items(). لو احتجنا معلومات أكثر لكل طالب، كنا ننتقل لقاموس من قواميس أو قاموس من dataclasses، لكن لهذا الدرس {اسم: درجة} يكفي.

الخطوة 1 — إنشاء السجل وإضافة الطلاب

main.go

# أنشئ سجل الدرجات — Create the gradebook
gradebook = {}

# دالة إضافة طالب — Add student function
def add_student(book, name, score):
    """يضيف طالباً للسجل أو يحدّث درجته — Adds or updates a student"""
    book[name] = score

# أضف طلاباً — Add students
add_student(gradebook, "أحمد", 88)
add_student(gradebook, "سارة", 95)
add_student(gradebook, "علي", 72)
add_student(gradebook, "مها", 81)
add_student(gradebook, "خالد", 64)

print("السجل:", gradebook)
print("عدد الطلاب:", len(gradebook))

# الوصول لدرجة طالب — Access a student's score
print("درجة سارة:", gradebook.get("سارة", "غير موجود"))
print("درجة نور:", gradebook.get("نور", "غير موجود"))

Output:

لاحظ أن add_student تستخدم book[name] = score مباشرةً. في Python، هذا التعيين يضيف المفتاح إن لم يكن موجوداً أو يحدّث قيمته إن كان موجوداً — سلوك واحد يغطي الحالتين. لا نحتاج if name in book أولاً.

الخطوة 2 — حساب المتوسط

main.go

gradebook = {"أحمد": 88, "سارة": 95, "علي": 72, "مها": 81, "خالد": 64}

def average(book):
    """يحسب متوسط الدرجات — Computes average grade"""
    if not book:
        return 0.0
    return sum(book.values()) / len(book)

avg = average(gradebook)
print(f"متوسط الدرجات: {avg:.1f}")

# يمكن أيضاً بـ comprehension — Also possible with comprehension
scores = list(gradebook.values())
print("الدرجات:", scores)
print("المجموع:", sum(scores))
print("المتوسط:", sum(scores) / len(scores))

Output:

التحقق من if not book ضروري لأن قسمة على صفر تعطي ZeroDivisionError في Python. هذه الحالة الحدية ليست نادرة — كود المشاريع الحقيقية يمر باختبار بسجلات فارغة دائماً. هنا نرجع 0.0 لأن الدرس بسيط، لكن في تطبيق حقيقي قد تختار رفع استثناء أو إرجاع None.

الخطوة 3 — إيجاد الأعلى درجة

main.go

gradebook = {"أحمد": 88, "سارة": 95, "علي": 72, "مها": 81, "خالد": 64}

def top_student(book):
    """يرجع اسم ودرجة الطالب الأعلى — Returns name and score of top student"""
    if not book:
        return None, None
    name = max(book, key=lambda k: book[k])
    return name, book[name]

top_name, top_score = top_student(gradebook)
print(f"الأعلى درجة: {top_name} ({top_score})")

# بدائل مفيدة — Useful alternatives
max_score = max(gradebook.values())
min_score = min(gradebook.values())
print(f"أعلى درجة: {max_score}")
print(f"أدنى درجة: {min_score}")

Output:

max(book, key=lambda k: book[k]) يمر على مفاتيح القاموس ويرجع المفتاح الذي تكون قيمته الأكبر. الـ key= في max() قوية جداً — تسمح لك بتحديد “ماذا تعني الأكبرية” بدلاً من مقارنة المفاتيح مباشرةً.

الخطوة 4 — تصفية الناجحين

تحدي — Challenge

# أكمل دالة تصفية الناجحين — Complete the filtering function
gradebook = {"أحمد": 88, "سارة": 95, "علي": 72, "مها": 81, "خالد": 64}

def passing_students(book, threshold=75):
    """يرجع قاموس الطلاب الناجحين فقط — Returns dict of passing students only"""
    # استخدم dict comprehension هنا — Use dict comprehension here
    return {}  # استبدل هذا — Replace this

passing = passing_students(gradebook)
print("الناجحون:", list(passing.keys()))
print("عدد الناجحين:", len(passing))

الخطوة 5 — إنتاج تقرير منسّق

تحدي — Challenge

# اكتب دالة تقرير كاملة — Write a full report function
gradebook = {"أحمد": 88, "سارة": 95, "علي": 72, "مها": 81, "خالد": 64}

def print_report(book):
    """يطبع تقريراً منسقاً للسجل — Prints formatted report"""
    print("=== تقرير الدرجات ===")
    print(f"عدد الطلاب: {len(book)}")
    
    # احسب المتوسط — Calculate average
    avg = sum(book.values()) / len(book)
    print(f"المتوسط: {avg:.1f}")
    
    # الأعلى والأدنى — Top and bottom
    top = max(book, key=lambda k: book[k])
    bottom = min(book, key=lambda k: book[k])
    print(f"الأعلى: {top} ({book[top]})")
    print(f"الأدنى: {bottom} ({book[bottom]})")
    
    # اطبع مرتبين تنازلياً — Print sorted descending
    print("\nالطلاب بالترتيب:")
    # رتب وامرر على النتيجة مع enumerate — Sort and enumerate
    # اكتب هنا — Write here
    pass

print_report(gradebook)

نظرة على الصورة الكاملة

الآن اجمع كل الدوال في برنامج واحد:

main.go

# برنامج سجل الدرجات الكامل — Complete gradebook program

def add_student(book, name, score):
    """يضيف أو يحدّث طالباً — Add or update student"""
    book[name] = score

def average(book):
    """المتوسط — Average grade"""
    if not book:
        return 0.0
    return sum(book.values()) / len(book)

def top_student(book):
    """الطالب الأعلى — Top student"""
    if not book:
        return None, None
    name = max(book, key=lambda k: book[k])
    return name, book[name]

def passing_students(book, threshold=75):
    """الناجحون — Passing students"""
    return {name: score for name, score in book.items() if score >= threshold}

def print_report(book):
    """تقرير منسّق — Formatted report"""
    print("=== تقرير الدرجات ===")
    print(f"عدد الطلاب: {len(book)}")
    avg = average(book)
    print(f"المتوسط: {avg:.1f}")
    top_name, top_score = top_student(book)
    print(f"الأعلى: {top_name} ({top_score})")
    passing = passing_students(book)
    print(f"الناجحون ({len(passing)}):", list(passing.keys()))
    print("\nالطلاب بالترتيب:")
    sorted_students = sorted(book.items(), key=lambda x: x[1], reverse=True)
    for i, (name, score) in enumerate(sorted_students, start=1):
        marker = " ✓" if score >= 75 else ""
        print(f"  {i}. {name}: {score}{marker}")

# تشغيل البرنامج — Run the program
gradebook = {}
add_student(gradebook, "أحمد", 88)
add_student(gradebook, "سارة", 95)
add_student(gradebook, "علي", 72)
add_student(gradebook, "مها", 81)
add_student(gradebook, "خالد", 64)

print_report(gradebook)

Output:

لماذا هذا التصميم يعمل؟

كل دالة لها مسؤولية واحدة: add_student لا تعرف شيئاً عن التقارير، وprint_report لا تعرف شيئاً عن كيفية حساب المتوسط. هذا يجعل كل دالة سهلة التغيير بشكل مستقل — إذا أردت تغيير حد النجاح من 75 إلى 60، تغيّر قيمة واحدة في passing_students.

لاحظ أيضاً كيف أن sorted(book.items(), key=lambda x: x[1], reverse=True) تُرجع قائمة من الأزواج (name, score) مرتبة. هذا نمط شائع جداً في Python — القاموس لا يُرتّب، لكن sorted() تعطيك نسخة مرتبة بأي معيار تختاره.

خلاصة

سجل الدرجات هذا استخدم dict للوصول السريع بالاسم، sorted() للترتيب، max() مع key= لإيجاد الأعلى، وDict Comprehension للتصفية. هذه أنماط ستراها في كل مشروع Python حقيقي — قواعد بيانات مؤقتة، نتائج API، معالجة ملفات. في المختبر التالي ستطبق نفس المبادئ لكن مع بيانات أكثر تعقيداً وأقل توجيه.