شرح مادة CS 110 جافا 1 برمجة 1 - جامعة الاميرة نورة

مادة CS 110، جافا 1 برمجة 1 (Programming I) هي اول مادة برمجة حقيقية تاخذينها في كلية علوم الحاسب والمعلومات بجامعة الاميرة نورة بنت عبدالرحمن. هذي المادة هي البوابة اللي تدخلك عالم البرمجة من اوسع ابوابه، وكل مادة بعدها مبنية على اللي تتعلمينه هنا: البرمجة كائنية التوجه، هياكل البيانات، هندسة البرمجيات، وحتى مشروع التخرج. لو بنيتي اساسك صح في CS 110، باقي المشوار يصير اسهل بكثير.

المادة تستخدم لغة جافا (Java) كلغة تدريس. ما تحتاجين اي خبرة برمجية سابقة لانها تبدا معك من الصفر. بس لازم تكونين مستعدة تتمرنين كثير لان البرمجة مهارة عملية قبل ما تكون نظرية.

ليش مادة CS 110 جافا 1 مهمة لمسارك؟

قبل ما ندخل في شرح المواضيع، خلينا نفهم ليش هذي المادة اساسية في مسارك الاكاديمي بجامعة الاميرة نورة:

• البوابة لكل مواد البرمجة: ما تقدرين تاخذين CS 111 او اي مادة برمجية ثانية بدون ما تعدين هذي المادة
• تبني طريقة تفكيرك البرمجي: مو بس تتعلمين syntax، تتعلمين كيف تحللين مشكلة وتحولينها لكود يشتغل
• اساسيات تنفعك في اي لغة: المفاهيم اللي تتعلمينها — متغيرات، شروط، حلقات، دوال — موجودة في كل لغات البرمجة بدون استثناء
• اساس مشروع التخرج: كل شيء تبنينه لاحقا يعتمد على اللي تفهمينه هنا
• الدرجة تفرق: كثير من الشركات تسال عن معدلك في مواد البرمجة الاساسية

1. المتغيرات وانواع البيانات (Variables & Data Types)

اول شيء تتعلمينه بعد ما تجهزين بيئة التطوير (Eclipse او IntelliJ) هو التعامل مع المتغيرات. المتغيرات هي “صناديق” تخزنين فيها بيانات مختلفة.

اول برنامج لك بجافا

// اول برنامج - يطبع رسالة ترحيب
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("مرحبا بالعالم!");
        System.out.println("انا اتعلم جافا في CS 110");
    }
}

انواع البيانات الاساسية

// انواع البيانات الاساسية (Primitive Types)
int age = 20;              // عدد صحيح
double gpa = 4.75;         // عدد عشري
char grade = 'A';          // حرف واحد
boolean passed = true;     // قيمة منطقية (true او false)
String name = "نورة";      // نص (سلسلة محارف)

العمليات الحسابية

int x = 10, y = 3;

System.out.println(x + y);   // 13 - جمع
System.out.println(x - y);   // 7  - طرح
System.out.println(x * y);   // 30 - ضرب
System.out.println(x / y);   // 3  - قسمة صحيحة (مو 3.33!)
System.out.println(x % y);   // 1  - باقي القسمة

قراءة مدخلات من المستخدم

import java.util.Scanner;

public class InputExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);

        System.out.print("ادخلي اسمك: ");
        String name = input.nextLine();

        System.out.print("ادخلي عمرك: ");
        int age = input.nextInt();

        System.out.println("مرحبا " + name + "! عمرك " + age);
    }
}

2. الشروط في CS 110، Selection Statements

تبين برنامجك ياخذ قرارات؟ جمل الشرط (if/else/switch) تخلي البرنامج يتصرف بشكل مختلف حسب الموقف.

جملة if / else

// حساب التقدير بناء على المعدل
double gpa = 3.8;

if (gpa >= 4.5) {
    System.out.println("ممتاز");
} else if (gpa >= 3.75) {
    System.out.println("جيد جدا");
} else if (gpa >= 2.75) {
    System.out.println("جيد");
} else if (gpa >= 2.0) {
    System.out.println("مقبول");
} else {
    System.out.println("راسبة");
}

جملة switch

// تحديد اسم اليوم من رقمه
int day = 1;

switch (day) {
    case 1: System.out.println("الاحد"); break;
    case 2: System.out.println("الاثنين"); break;
    case 3: System.out.println("الثلاثاء"); break;
    case 4: System.out.println("الاربعاء"); break;
    case 5: System.out.println("الخميس"); break;
    default: System.out.println("عطلة نهاية الاسبوع");
}

الشروط المتداخلة (Nested if)

// التحقق من اهلية التسجيل
int credits = 15;
double gpa = 3.0;

if (credits >= 12) {
    if (gpa >= 2.0) {
        System.out.println("مؤهلة للتسجيل الكامل");
    } else {
        System.out.println("مؤهلة للتسجيل المحدود");
    }
} else {
    System.out.println("غير مؤهلة - اكملي الساعات");
}

3. الحلقات في جافا 1، Loops

تبين تكررين عملية 100 مرة بدون ما تكتبين 100 سطر؟ الحلقات هي الحل.

حلقة for

// طباعة الارقام من 1 الى 10
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    System.out.println(i);
}

حلقة while

// جمع ارقام من المستخدم حتى تدخل 0
Scanner input = new Scanner(System.in);
int sum = 0;
int number;

System.out.print("ادخلي رقم (0 للانهاء): ");
number = input.nextInt();

while (number != 0) {
    sum += number;
    System.out.print("ادخلي رقم (0 للانهاء): ");
    number = input.nextInt();
}
System.out.println("المجموع = " + sum);

حلقة do-while

// قائمة خيارات تتكرر حتى تختار الخروج
Scanner input = new Scanner(System.in);
int choice;

do {
    System.out.println("1. عرض الدرجات");
    System.out.println("2. حساب المعدل");
    System.out.println("3. خروج");
    System.out.print("اختيارك: ");
    choice = input.nextInt();
} while (choice != 3);

الحلقات المتداخلة (Nested Loops)

الحلقات المتداخلة من اصعب الاجزاء في CS 110 عند كثير من الطالبات. الحيلة انك تفهمين ان الحلقة الداخلية تنفذ بالكامل مع كل دورة من الحلقة الخارجية.

// طباعة مثلث من النجوم
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    for (int j = 1; j <= i; j++) {
        System.out.print("* ");
    }
    System.out.println();
}
// النتيجة:
// *
// * *
// * * *
// * * * *
// * * * * *

4. الدوال في جافا 1، Methods

كل ما تحاولين تنظمين كودك وتلاقينه فوضى؟ الدوال هي الحل. بدل ما تكتبين كل شيء في main، تقسمين البرنامج لاجزاء صغيرة، كل جزء يسوي مهمة واحدة.

تعريف واستدعاء الدوال

// دالة تحسب مربع رقم
public static int square(int n) {
    return n * n;
}

// دالة تحسب الحد الاقصى بين رقمين
public static int max(int a, int b) {
    if (a > b) {
        return a;
    } else {
        return b;
    }
}

نستدعي هذي الدوال من داخل main:

public static void main(String[] args) {
    int result = square(5);     // result = 25
    int bigger = max(10, 20);   // bigger = 20

    System.out.println("مربع 5 = " + result);
    System.out.println("الاكبر = " + bigger);
}

دوال بدون قيمة راجعة (void)

// دالة تطبع خط فاصل
public static void printLine() {
    System.out.println("========================");
}

// دالة ترحب بالمستخدمة
public static void greet(String name) {
    System.out.println("مرحبا يا " + name + "!");
}

Method Overloading (تعدد الدوال بنفس الاسم)

جافا تسمح لك تعرفين اكثر من دالة بنفس الاسم بشرط ان البارامترات تكون مختلفة:

public static int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

public static double add(double a, double b) {
    return a + b;
}

public static int add(int a, int b, int c) {
    return a + b + c;
}

5. المصفوفات (Arrays)

المصفوفات تخليك تخزنين مجموعة بيانات من نفس النوع في متغير واحد. بدل ما تعرفين 30 متغير لدرجات 30 طالبة، تعرفين مصفوفة وحدة.

المصفوفات احادية البعد (1D Arrays)

// انشاء مصفوفة وتعبئتها
int[] grades = {85, 92, 78, 95, 88};

// انشاء مصفوفة فارغة
double[] scores = new double[5]; // 5 عناصر كلها 0.0

// الوصول للعناصر (الفهرس يبدا من 0)
System.out.println(grades[0]); // 85 - اول عنصر
System.out.println(grades[4]); // 88 - اخر عنصر

// المرور على كل العناصر
for (int i = 0; i < grades.length; i++) {
    System.out.println("الطالبة " + (i+1) + ": " + grades[i]);
}

خوارزميات شائعة على المصفوفات

int[] numbers = {45, 12, 78, 34, 90, 23};

// ايجاد المجموع والمتوسط
int sum = 0;
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    sum += numbers[i];
}
double average = (double) sum / numbers.length;

// ايجاد اكبر قيمة
int max = numbers[0];
for (int i = 1; i < numbers.length; i++) {
    if (numbers[i] > max) {
        max = numbers[i];
    }
}

المصفوفات ثنائية البعد (2D Arrays)

// جدول درجات: 3 طالبات × 4 مواد
int[][] grades = {
    {85, 90, 78, 92},  // الطالبة الاولى
    {88, 76, 95, 80},  // الطالبة الثانية
    {70, 85, 88, 91}   // الطالبة الثالثة
};

// حساب معدل كل طالبة
for (int i = 0; i < grades.length; i++) {
    int studentSum = 0;
    for (int j = 0; j < grades[i].length; j++) {
        studentSum += grades[i][j];
    }
    double avg = (double) studentSum / grades[i].length;
    System.out.println("الطالبة " + (i+1) + ": " + avg);
}

6. التعامل مع النصوص (String)

النصوص في جافا مو مثل الانواع الاساسية (int, double)، النص كائن (Object) وعنده مجموعة دوال جاهزة تقدرين تستخدمينها.

دوال String الاساسية

String name = "Princess Nourah University";

// طول النص
System.out.println(name.length());        // 26

// تحويل لحروف كبيرة وصغيرة
System.out.println(name.toUpperCase());   // PRINCESS NOURAH UNIVERSITY
System.out.println(name.toLowerCase());   // princess nourah university

// استخراج جزء من النص
System.out.println(name.substring(0, 8)); // Princess

// البحث عن نص
System.out.println(name.contains("Nourah")); // true
System.out.println(name.indexOf("Nourah"));  // 9

مقارنة النصوص

String s1 = "Java";
String s2 = "java";

// الطريقة الصح لمقارنة النصوص
System.out.println(s1.equals(s2));           // false
System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s2)); // true

// لا تستخدمين == لمقارنة النصوص!

دمج وتقسيم النصوص

// دمج النصوص
String first = "علوم";
String second = "الحاسب";
String full = first + " " + second; // "علوم الحاسب"

// تحويل رقم لنص
int num = 42;
String text = String.valueOf(num); // "42"

// تحويل نص لرقم
String str = "100";
int value = Integer.parseInt(str); // 100

اخطاء شائعة في CS 110

هذي اكثر الاخطاء اللي تخسر فيها الطالبات درجات في الاختبارات والواجبات:

خطة مذاكرة فعالة لمادة CS 110

ربط المادة بمسارك الاكاديمي

بعد ما تنهين CS 110 بنجاح، المادة التالية هي CS 111 (برمجة 2) اللي تتعلمين فيها البرمجة كائنية التوجه (OOP): الكلاسات والكائنات والوراثة وتعدد الاشكال. كل شيء تعلمتيه في CS 110 راح تستخدمينه هناك بشكل مباشر.

بعد CS 111 تدخلين عالم هياكل البيانات (Data Structures) وين تتعلمين تنظمين البيانات بطرق ذكية مثل القوائم المتصلة والاشجار والرسوم البيانية.

كمان مادة CS 110 تفيدك في مواد ثانية ممكن ما تتوقعينها: قواعد البيانات، الشبكات، الذكاء الاصطناعي — كلها تحتاج اساس برمجي قوي.

لو تبين شرح اعمق لاساسيات جافا ومفاهيم اضافية، اطلعي على دليلنا الشامل لتعلم جافا. ولو تحسين انك تحتاجين مساعدة شخصية في البرمجة، تعرفي على خدمة الدروس الخصوصية في البرمجة اللي نقدمها.

خلاصة

مادة CS 110 مو مادة صعبة، بس تحتاج ممارسة مستمرة. البرمجة مثل اي مهارة عملية: كل ما تمرنتي اكثر، كل ما صرتي احسن. لا تكتفين بمشاهدة الشرح او قراءة السلايدات — افتحي بيئة التطوير واكتبي كود كل يوم حتى لو 20 دقيقة.

تذكري:

• المتغيرات هي صناديق تخزنين فيها بيانات
• الشروط تخلي برنامجك ياخذ قرارات
• الحلقات تكرر عمليات بدون تكرار في الكود
• الدوال تنظم كودك وتخليه قابل لاعادة الاستخدام
• المصفوفات تخزن مجموعات بيانات بكفاءة
• النصوص تتعاملين معاها بدوال جاهزة مثل equals و substring

لو فهمتي هذي المفاهيم الستة وتمرنتي عليها كويس، CS 110 ما راح تكون عقبة، بل راح تكون البداية الصحيحة لمشوارك في علوم الحاسب بجامعة الاميرة نورة.