ما هي الوظيفة الأساسية لأي كمبيوتر، من أبسط ساعة رقمية إلى أقوى خادم في العالم؟ إنها إجراء العمليات الحسابية. يرى الكثيرون معاملات مثل + و – كأدوات بديهية لا تحتاج إلى شرح، وهذا هو الفخ. هل تعلم أن نتيجة 5 / 2 في جافا ليست 2.5؟ وهل تعرف لماذا نتيجة 2 + 3 * 4 ليست 20؟ اليوم، لن تتعلم مجرد استخدام الجمع والطرح، بل ستكتشف “القواعد الخفية” التي تحكم الرياضيات داخل عالم البرمجة، وستتحكم في الأداة التي تشكل أساس كل خوارزمية وبرنامج معقد.
ماذا ستتقن في هذا الدرس؟
استخدام المعاملات الحسابية الخمسة الأساسية في جافا.
فهم الفرق الحاسم بين قسمة الأعداد الصحيحة (Integer Division) وقسمة الأعداد العشرية.
إتقان استخدام معامل باقي القسمة (Modulo) ٪ في حل المشاكل العملية.
التحكم في ترتيب تنفيذ العمليات باستخدام الأقواس وفهم أسبقية العمليات.
الفصل الأول: الأدوات الخمس الأساسية
1
صندوق أدوات الرياضيات
جافا توفر لك مجموعة مباشرة من الأدوات لإجراء العمليات الحسابية. لنستعرضها بسرعة.
+ (الجمع – Addition): لجمع قيمتين.
– (الطرح – Subtraction): لطرح قيمة من أخرى.
* (الضرب – Multiplication): لضرب قيمتين.
/ (القسمة – Division): لقسمة قيمة على أخرى.
% (باقي القسمة – Modulo/Remainder): لإيجاد باقي قسمة عدد صحيح على آخر.
جرب هذه الأدوات بنفسك.
اضغط على "تشغيل" لعرض النتيجة هنا.
رسائل النظام ستظهر هنا.
جاهز
السطر 1, العمود 1
لماذا الأقواس؟
لاحظ أننا نضع العملية الحسابية (a + b) داخل أقواس. لو كتبنا “a + b = ” + a + b، ستقوم جافا بدمج النصوص “a + b = ” مع 10 ثم مع 3 لتنتج النص “a + b = 103” وليس 13. الأقواس تجبر جافا على إجراء العملية الحسابية أولاً.
الفصل الثاني: لغز القسمة
2
لماذا 5 / 2 تساوي 2؟
هنا يكمن أحد أهم المفاهيم التي تربك المبتدئين. في جافا، نتيجة العملية الحسابية تعتمد على أنواع البيانات الداخلة فيها.
قسمة الأعداد الصحيحة (Integer Division): عندما تقسم عدداً صحيحاً (int) على عدد صحيح آخر، فإن جافا تتجاهل تماماً أي جزء عشري في النتيجة. إنها لا تقوم بالتقريب، بل تقوم بـ البتر (Truncation).
قسمة الأعداد العشرية (Floating-Point Division): للحصول على نتيجة دقيقة تحتوي على الجزء العشري، يجب أن يكون أحد الرقمين على الأقل من نوع عشري (double أو float).
شاهد هذا اللغز يتكشف أمامك.
اضغط على "تشغيل" لعرض النتيجة هنا.
رسائل النظام ستظهر هنا.
جاهز
السطر 1, العمود 1
الفصل الثالث: السلاح السري % (Modulo)
3
ماذا يتبقى؟
معامل باقي القسمة % لا يعطيك نتيجة القسمة، بل يعطيك المتبقي بعد إجراء عملية القسمة الصحيحة. إنه أداة قوية بشكل مدهش.
10 % 3: كم مرة تدخل 3 في 10؟ 3 مرات (تساوي 9). كم المتبقي؟ 1. إذن 10 % 3 تساوي 1.
7 % 2: كم مرة تدخل 2 في 7؟ 3 مرات (تساوي 6). كم المتبقي؟ 1.
8 % 4: كم مرة تدخل 4 في 8؟ مرتان (تساوي 8). كم المتبقي؟ 0.
أهم استخدام له: معرفة ما إذا كان الرقم زوجياً أم فردياً. أي رقم % 2 إذا كانت نتيجته 0 فهو زوجي، وإذا كانت 1 فهو فردي.
اضغط على "تشغيل" لعرض النتيجة هنا.
رسائل النظام ستظهر هنا.
جاهز
السطر 1, العمود 1
الفصل الرابع: من يأتي أولاً؟ (أسبقية العمليات)
4
قواعد المرور للعمليات الحسابية
تماماً كما تعلمت في المدرسة، جافا تتبع ترتيباً محدداً لتنفيذ العمليات.
الأقواس ( ): أي شيء داخل الأقواس يتم تنفيذه أولاً.
الضرب *، القسمة /، وباقي القسمة %: هذه العمليات لها نفس الأسبقية، ويتم تنفيذها من اليسار إلى اليمين.
الجمع + والطرح -: هذه العمليات لها نفس الأسبقية، وتأتي بعد الضرب والقسمة، ويتم تنفيذها من اليسار إلى اليمين.
لهذا السبب 2 + 3 * 4 تساوي 14 وليس 20. جافا تقوم بعملية الضرب أولاً (3 * 4 = 12) ثم تقوم بالجمع (2 + 12 = 14). إذا كنت في شك، استخدم الأقواس! الأقواس لا تضر أبداً، وهي تجعل الكود أوضح وأسهل في القراءة، وتضمن تنفيذ العمليات بالترتيب الذي تريده.
اضغط على "تشغيل" لعرض النتيجة هنا.
رسائل النظام ستظهر هنا.
جاهز
السطر 1, العمود 1
15 / 2 + 1.0
التفسير:
أولاً، يتم تنفيذ القسمة 15 / 2. بما أنها قسمة أعداد صحيحة، فالنتيجة هي 7 (يتم بتر الجزء العشري). ثانياً، يتم تنفيذ الجمع 7 + 1.0. بما أن أحد الطرفين هو double، فالنتيجة النهائية ستكون double، أي 8.0.
خلاصة رحلة اليوم
لقد تجاوزت اليوم مرحلة استخدام الآلة الحاسبة وأصبحت مهندساً يتحكم في كيفية إجراء الحسابات. أنت الآن تدرك أن 5 / 2 ليست دائماً 2.5، وتفهم قوة معامل % الخفية، وتعرف كيف تفرض إرادتك على ترتيب العمليات باستخدام الأقواس. هذه المهارات الدقيقة هي التي تفرق بين من يكتب كوداً يعمل بالصدفة، ومن يكتب كوداً قوياً وموثوقاً يعمل تماماً كما هو مخطط له.
التعامل مع النصوص
لقد أتقنت التعامل مع الأرقام. ولكن ماذا عن نوع البيانات الأكثر استخداماً في واجهات المستخدم والرسائل؟ في الدرس القادم، سنتعمق في عالم السلاسل النصية (Strings). سنتعلم أنها ليست مجرد نصوص بسيطة، بل هي كائنات قوية لها دوالها وأدواتها الخاصة التي تسمح لنا بالبحث فيها، وتقطيعها، وتعديلها بطرق مذهلة.