برمجة كائنية

في البداية، دعنا نوضح الخطأ الذي حدث في تجربتك. الخطأ الذي تواجهه “non-static method push(int) cannot be referenced from a static context” يحدث لأنك تحاول استدعاء الدالة push كما لو كانت دالةً ثابتة (static)، بينما هي في الواقع دالةً عضوية (non-static). لاستخدام الدوال العضوية، يجب أن تكون قد أنشأت كائنًا من الفئة المراد استخدامها.

لذا، يجب عليك تعديل الطريقة التي تستخدمها لإنشاء الكائن واستخدام الدوال العضوية. يمكنك تحديث كلاس Main كما يلي:

javaCopy code
public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Stack stack = new Stack(5);
        stack.push(5);
        System.out.println(stack.pop());
    }
}

في هذا المثال، قمت بإنشاء كائن stack من الفئة Stack واستخدمت الدوال العضوية push و pop عليه. هذا يجب أن يحل المشكلة التي كنت تواجهها.

لفهم مشكلتك بعمق وتقديم حل متكامل يتجاوز مجرد تصحيح الخطأ البرمجي، من المهم الغوص في مفاهيم البرمجة الكائنية والتفاصيل الدقيقة لتنفيذ البيانات الخطية مثل المكدس (Stack) في لغة الجافا، استخدامها، وكيفية تجاوز العقبات الشائعة التي قد تواجه المبرمجين.

البرمجة الكائنية وأهميتها في تنفيذ البيانات الخطية

لغة جافا، كونها لغة برمجة موجهة للكائنات، تتيح للمطورين تصميم برامج تحتوي على كائنات تتفاعل فيما بينها. في هذا السياق، يمكن تصور المكدس ككائن يمتلك حالة (مثل العناصر المخزنة داخله) وسلوكيات (مثل الإضافة والحذف). الاستفادة من المبادئ الأساسية للبرمجة الكائنية، مثل الكبسولة والتجريد، ليس فقط يسهل تصميم وصيانة الكود، بل ويجعل الكود أكثر قابلية للقراءة والفهم.

تنفيذ المكدس باستخدام المصفوفات

في تنفيذك الحالي، اخترت استخدام المصفوفات لتخزين العناصر داخل المكدس. هذا النهج فعال ومباشر، حيث تتيح المصفوفات الوصول العشوائي والتخزين المتجانس للبيانات. ومع ذلك، تحمل المصفوفات قيدًا ثابتًا يتعلق بالحجم، مما يعني أنه يجب تحديد حجم المكدس مسبقًا. في بعض السيناريوهات، قد يكون هذا القيد مصدر إزعاج، ولذلك يلجأ بعض المطورين إلى استخدام القوائم المتصلة كبديل يتيح المرونة في التحجيم.

التعامل مع الاستثناءات

أحد الجوانب الحيوية في تنفيذ المكدس هو التعامل مع الحالات الاستثنائية، مثل محاولة إضافة عنصر عندما يكون المكدس ممتلئًا أو محاولة إزالة عنصر من مكدس فارغ. في كودك، استخدمت IllegalArgumentException للتحقق من صحة سعة المكدس، وEmptyStackException للتعامل مع محاولات الوصول إلى مكدس فارغ. هذه الممارسة تعزز متانة البرنامج وتساعد في توفير ردود فعل مفيدة للمستخدمين أو المطورين الآخرين عند حدوث الأخطاء

في محاولتك لبناء نظام تصنيف للمدن والأحياء والأحياء الفرعية، يبدو أنك واجهت مشكلة في تصميم الهرم الوراثي للكلاسات. يظهر أن الخطأ الذي واجهته يشير إلى أن هناك خللاً في الوصول إلى السمات الخاصة بالكائنات المعنية.

لفهم هذا الخطأ بشكل أفضل، دعونا نلقي نظرة على الكلاسات التي قمت بتعريفها. تمثل كل من City وNeighborhood وBlock كلاسات متداخلة، حيث يرث كل كلاس من الكلاس السابق. ومع ذلك، يبدو أن هناك بعض الإشكاليات في طريقة التنظيم والوصول إلى السمات.

في البداية، عند تعريف الكلاس Neighborhood، يتم استدعاء City.__init__(self, *city_args, **kwargs) لتهيئة السمات الخاصة بالكلاس City. ولكن هنا يكمن الخلل، حيث أنك قمت بتعريف السمات في City باستخدام النمط self.__id و self.__name. وعند استدعاء الدالة City.__init__ في كلاس Neighborhood، فإن السمات تكون قد تم تعريفها مسبقًا في City، لذلك لا داعي لإعادة تعريفها.

على العموم، يبدو أن الإشكالية الرئيسية هي في كيفية تنظيم الكود لديك، حيث يمكن أن تؤدي محاولة الوصول إلى السمات بشكل خاطئ إلى الأخطاء التي واجهتك.

لحل هذا الإشكال وتفادي الأخطاء اللاحقة، يمكنك إعادة هيكلة كودك بشكل أفضل. تأكد من عدم تكرار تعريف السمات في الكلاسات الفرعية، واستخدم أسلوبًا أكثر تنظيمًا لتمثيل العلاقات الوراثية بين الكلاسات.

لاحظ أنه يمكن أن يكون هناك طرق مختلفة لتنظيم الكود حسب احتياجاتك وتصميم النظام الذي تقوم ببنائه.

لفهم الخلل وتوفير حلاً للمشكلة التي واجهتك، يجب أولاً فهم كيف يمكن تنظيم الكلاسات بشكل صحيح. يبدو أنك تستخدم التوريث لتعيين علاقات بين الكلاسات City وNeighborhood وBlock، ولكن هناك بعض الإشكاليات في التنظيم.

لحل هذه المشكلة، يمكنك إعادة هيكلة الكلاسات بشكل يعكس العلاقات الفعلية بين المدن والأحياء والبلوكات. على سبيل المثال:

pythonCopy code
class City:
    def __init__(self, id_city, name_city):
        self.id = id_city
        self.name = name_city

class Neighborhood(City):
    def __init__(self, id_neighborhood, name_neighborhood, number_block, city):
        super().__init__(city.id, city.name)
        self.id = id_neighborhood
        self.name = name_neighborhood
        self.number_block = number_block

class Block(Neighborhood):
    def __init__(self, id_block, number_block, number_flats, neighborhood):
        super().__init__(neighborhood.id, neighborhood.name, neighborhood.number_block, neighborhood.city)
        self.id = id_block
        self.number_block = number_block
        self.number_flats = number_flats

تمثل هذه الهيكلة تنظيمًا أكثر وضوحًا للعلاقات بين الكلاسات. يتم تمرير كائن City كجزء من Neighborhood وكائن Neighborhood كجزء من Block باستخدام متغيرات الإدخال، مما يقلل من التكرار ويجعل الكود أكثر فهمًا.

الآن، يمكنك إعداد الكائنات بشكل صحيح كما في المثال التالي:

pythonCopy code
city = City(5, "New York")
neighborhood = Neighborhood(1, "Brooklyn", 500, city)
block = Block(11, 2, 20, neighborhood)

هذا يجب أن يحل مشكلة الوصول إلى السمات بشكل صحيح ويمنحك نظامًا أكثر تنظيمًا لتمثيل الهرم الوراثي بين الكلاسات.

عند النظر إلى الشيفرة المقدمة، يظهر أنك تواجه تحديًا في الوصول إلى كائن غير ثابت من داخل طريقة ثابتة والعكس في لغة البرمجة جافا. هذا مشكلة شائعة تظهر عندما تحاول الوصول إلى متغير غير ثابت أو طريقة من داخل طريقة ثابتة. لفهم كيفية التغلب على هذا التحدي، يجب عليك فهم الفارق بين الأعضاء الثابتة وغير الثابتة في البرمجة بلغة جافا.

في الكلاس “Class1.java”، لدينا متغير num الذي هو غير ثابت وينتمي إلى كائن من الكلاس. ولكن المشكلة تكمن في محاولة الوصول إليه من داخل طريقة Main، والتي هي طريقة ثابتة. يجب أن تكون الخطوة الأولى هي جعل num ثابتًا لتتيح للدوال الثابتة الوصول إليه. يمكن فعل ذلك بإضافة كلمة المفتاح static إلى تعريف num كما يلي:

javaCopy code
static int num = 3 + 2;

الآن، بمجرد أن يصبح num ثابتًا، يمكنك الوصول إليه من داخل الدوال الثابتة بدون مشاكل.

أما بالنسبة للكلاس “Class2.java”، يجب عليك إجراء بعض التغييرات. يجب أن تكون الدالة Main2 ثابتة أيضًا لتمكين الوصول إلى num الذي أصبح الآن ثابتًا. لذا يجب تعديل الكود كما يلي:

javaCopy code
class Class2 {

    public static void Main2() {
        System.out.println(Class1.num);
    }
}

بتلك التغييرات، يمكنك الآن استدعاء الدالة الثابتة Main2 من داخل الدالة الثابتة Main دون أية مشاكل. يتيح لك هذا الإجراء الوصول إلى الأعضاء الثابتة من داخل الأعضاء الثابتة والعكس.

بالطبع، دعنا نوسّع المحادثة لفهم أعمق حول مفهوم الأعضاء الثابتة وغير الثابتة في لغة البرمجة جافا.

عندما نقول أن العناصر (المتغيرات أو الدوال) في البرمجة بجافا هي “ثابتة” أو “غير ثابتة”، فإننا نشير إلى خاصية تكوينها بوصفها جزءًا من الكائن (Object) أو بوصفها جزءًا من الكلاس نفسه.

1. الأعضاء الثابتة (Static Members):

   • عناصر تنتمي إلى الكلاس نفسه بدلاً من كائن محدد.
   • يتم مشاركتها بين جميع الكائنات من نفس الكلاس.
   • يتم الوصول إليها باستخدام اسم الكلاس متبوعًا بفاصلة والاسم.
   • يمكنها الوصول إلى العناصر الثابتة الأخرى بشكل مباشر.

2. الأعضاء غير الثابتة (Instance Members):

   • عناصر تنتمي إلى كائن محدد من الكلاس.
   • يتم إنشاؤها عند إنشاء الكائنات وتختلف قيمها من كائن إلى آخر.
   • يتم الوصول إليها باستخدام اسم الكائن متبوعًا بنقطة والاسم.
   • لا يمكن للعناصر غير الثابتة الوصول إلى العناصر الثابتة مباشرة.

3. كلمة المفتاح static:

   • يتم استخدامها لتحديد العناصر الثابتة.
   • تجعل العناصر مشتركة بين جميع الكائنات ولا تحتاج إلى إنشاء كائن للوصول إليها.
   • يمكن استخدام العناصر الثابتة من داخل الدوال الثابتة بدون الحاجة إلى إنشاء كائن.

تجنب الوصول من داخل دالة ثابتة إلى عنصر غير ثابت يعود إلى الفلسفة الأساسية للبرمجة الكائنية حيث أن الدوال الثابتة تستخدم للأنشطة التي تكون مستقلة عن حالة معينة، بينما يتم استخدام الدوال غير الثابتة للتعامل مع خصائص الكائن الفريد.

من خلال فهم هذه النقاط، يمكنك بناء برامج جافا فعّالة وفهم كيفية تحقيق التفاعل بين الأعضاء الثابتة وغير الثابتة بشكل صحيح.

في لغة البرمجة جافا، يمكنك تعيين قيم افتراضية للمتغيرات في الكائنات الخاصة بك. في الشيفرة التي قدمتها، يبدو أنك قد قمت بتعيين قيمة افتراضية لمتغير “sex” في الفئة “Person”. هذا يعني أنه إذا لم يتم تحديد قيمة لـ “sex” عند إنشاء كائن من الفئة “Person”، سيتم استخدام القيمة الافتراضية “male”.

من الناحية الفنية، يمكنك استخدام الشيفرة التي قدمتها لإنشاء كائن “Person” جديد بالاسم “Mike” واسترجاع قيمة الجنس باستخدام الدالة “getSex”. ومن المتوقع أن يكون الجنس هو “male” وفقًا للقيمة الافتراضية التي قمت بتعيينها.

ومع ذلك، يجب أن تلاحظ أن هناك خطأ صغير في الشيفرة، حيث قد أدخلت علامة اقتباس غير متناظرة عند إنشاء كائن “Person”. يجب تصحيح الكود كما يلي:

javaCopy code
Person p = new Person("Mike");
String sex = p.getSex();

باختصار، نعم، يمكنك تعيين قيمة افتراضية للمتغير “sex” في الفئة “Person”، والكود الذي قدمته يعمل بشكل صحيح لإنشاء كائن “Person” جديد والحصول على قيمة الجنس.

بالطبع، دعونا نوسع على الفحص ونقدم بعض المعلومات الإضافية حول تعيين قيم افتراضية في كائنات جافا وطريقة إنشاء الكائنات واسترجاع القيم منها.

في الشيفرة التي قدمتها، استخدمت كلمة مفتاحية “private” لتحديد أن المتغيرات “name” و “sex” في الفئة “Person” هي خاصة ولا يمكن الوصول إليها مباشرة من خارج الفئة. هذا يعكس مبدأ التجنب عن التلاعب المباشر وتشجيع استخدام الأساليب العامة (getters) والأساليب العامة (setters) للوصول إلى وتعيين قيم المتغيرات.

علاوة على ذلك، يمكنك أيضًا استخدام كلمة مفتاحية “final” لتحديد أن قيمة المتغير لا يمكن تغييرها بعد تعيينها. على سبيل المثال، يمكنك تحسين الشيفرة كما يلي:

javaCopy code
class Person {
    private final String name;
    private final String sex;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
        this.sex = "male"; // قيمة افتراضية ثابتة
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public String getSex() {
        return this.sex;
    }
}

باستخدام “final”، لا يمكن تغيير قيمة “name” و “sex” بعد تعيينها في المرة الأولى، مما يزيد من الثبات والتوقع في البرنامج.

يتيح لك استخدام مبادئ البرمجة الكائنية تنظيم البيانات والوصول إليها بشكل فعال، مما يسهم في صيانة وفهم الشيفرة بشكل أفضل على المدى الطويل.

في مشروع الفصل الدراسي، طلب مني إنشاء ثلاثة أكواد برمجية: الصف الطالب، الطالب الجامعي، والطالب الدراسات العليا. بدأنا بتصميم فئة الطالب، التي تحتوي على ثلاثة معاملات: الاسم (سلسلة نصية)، ونقاط الاختبار (مصفوفة أعداد صحيحة)، والدرجة (سلسلة نصية). تم تصميم بناء فارغ يعين الاسم والدرجة إلى سلاسل نصية فارغة، وتم إنشاء مصفوفة نقاط الاختبار بثلاثة أصفار. كما تم إنشاء بناء آخر يأخذ الاسم، نقاط الاختبار، والدرجة كمعاملات. ثلاث طرق تمثل: getName() – تُرجع الاسم، وgetGrade() – تُرجع الدرجة، وsetGrade() – تقوم بتعيين الدرجة، وgetTestAverage() – تُرجع متوسط نقاط الاختبار. تم تصميم طريقة computeGrade() لحساب الدرجة، حيث إذا كان المتوسط أكبر من أو يساوي 65، يتم تعيين الدرجة إلى “ناجح”، وإلا يتم تعيينها إلى “رسوب”.

تم تصميم الفئة الثانية باسم UnderGrad، وهي فئة فرعية من الطالب. تم إنشاء بناء فارغ وآخر يأخذ الاسم، نقاط الاختبار، والدرجة كمعاملات. كما تم تعليمنا بتجاوز طريقة computeGrade() لتحديد أن الطالب UnderGrad يجب أن يحصل على 70 أو أكثر ليكون ناجحاً.

أما بالنسبة للفئة الثالثة، فهي فئة فرعية من الطالب تحت اسم GradStudent. تم إنشاء متغير فردي MyGradID من نوع int، حيث تم تصميم بناء فارغ يستدعي البناء الأساسي ويعين قيمة MyGradID إلى صفر. وتم إنشاء بناء آخر يأخذ الاسم، نقاط الاختبار، والدرجة، بالإضافة إلى رقم التعريف كمعاملات. تم تصميم طريقة getId() لتُرجع رقم التعريف. وتم تجاوز طريقة computeGrade() لتعيين الدرجة بناءً على معايير محددة، حيث يُعتبر المتوسط الذي يزيد عن 65 درجة “ناجحًا”، وإذا كان المتوسط أعلى من 90، يكون الطالب قد نجح بتمييز.

الكود الذي قدمته للفئة GradStudent يحتوي على بعض الأخطاء. في البناء الثاني، يجب أن يكون اسم البناء هو نفس اسم الفئة، ولكنك استخدمت “GradStudent” بدلاً من “public GradStudent”. كما أن MyGradId يجب أن يكون معرفًا بطريقة صحيحة. يُفضل استخدام “this” لتمييز بين المتغيرات الفردية والمعاملات. كما أنه يجب تحديد نوع الدرجة في طريقة computeGrade(). اليك الكود المعدل:

javaCopy code
public class GradStudent extends Student {
    private int MyGradID;

    public GradStudent() {
        super();
        MyGradID = 0;
    }

    public GradStudent(String n, int[] tests, String g, int id) {
        super(n, tests, g);
        this.MyGradID = id;
    }

    public int getId() {
        return this.MyGradID;
    }

    @Override
    public void computeGrade() {
        if (getTestAverage() >= 65) {
            super.setGrade("Pass");
        } else if (getTestAverage() > 90) {
            super.setGrade("Pass with distinction");
        } else {
            super.setGrade("Fail");
        }
    }
}

أتمنى أن يكون هذا الشرح قد ساعدك في فهم كيفية تصميم هذه الفئات وتجاوز الطرق بشكل صحيح.

تتيح لي الفرصة التوسع في المعلومات حول التصميم البرمجي للفئات المختلفة. سنركز على الفئات Student، UnderGrad، وGradStudent، ونقوم بتوضيح بعض النقاط الإضافية.

بدأنا بتصميم فئة Student، حيث تم توفير بنائين، الأول فارغ لتعيين القيم الافتراضية، والثاني لتحديد القيم عبر المعاملات. تم أيضاً تصميم طرق للوصول وتعيين الاسم، الدرجة، ومتوسط نقاط الاختبار. وأخيرًا، تم تصميم طريقة computeGrade() لتحديد مصير الطالب بناءً على متوسط الدرجات.

تم إنشاء الفئة UnderGrad كفئة فرعية من Student، وقد تم تجاوز طريقة computeGrade() في UnderGrad لتحديد أن الطالب يحتاج إلى درجة 70 أو أعلى ليكون ناجحًا، وإلا فإنه يرسب.

أما بالنسبة للفئة GradStudent، فقد تم إضافة متغير فردي إضافي MyGradID لتمييز الطلاب الدراسات العليا. تم تصميم بنائين، أحدهما فارغ لتعيين القيم الافتراضية والآخر لتحديد القيم عبر المعاملات. ثم تم تجاوز طريقة computeGrade() لتحديد مصير الطالب، حيث تعيين الدرجة بناءً على معايير محددة، مع مراعاة درجة التمييز إذا كان متوسط نقاط الاختبار أعلى من 90.

لضمان الأمان وعدم الوصول المباشر إلى المتغيرات الخاصة في الفئة الأساسية Student، تم استخدام مفهوم الحقول والطرق الخاصة. هذا يعني أن المتغيرات تكون خاصة بالفئة وليس من الممكن الوصول إليها مباشرة من خلال كائنات الفئات الفرعية.

في النهاية، هذا التصميم يعكس مفهوم الوراثة والتجاوز في البرمجة الكائنية، حيث يمكن للفئات الفرعية توسيع وتعديل السلوك والخصائص الموروثة من الفئة الأساسية.

في عالم لغة البرمجة C++، يُعد استخدام الكلاسات المتبادلة بشكل متبادل والتي تحتوي كل واحدة منها على كائن من النوع الآخر داخلها تحدٍ مثيرٍ للاهتمام. يظهر هذا الفضول في كود C++ الذي قدمته، حيث يتم تعريف كلاً من الكلاس A و B بحيث يحتوي كل منهما على std::vector للكائنات من الكلاس الآخر.

في الوهلة الأولى، قد يظن المبرمج أن هذا الكود لن يتم ترجمته بنجاح، نظرًا لأن std::vector يتطلب نوعًا كاملاً وليس تعريفًا أماميًا فقط. ولكن المدهش هو أن هذا الكود يترجم بنجاح دون أي أخطاء باستخدام مترجمي gcc و clang.

سبب نجاح الترجمة هو أن المترجم يستخدم forward declaration (تعريفًا أماميًا) للكلاسات A و B قبل استخدامها في std::vector. عندما يتم استخدام forward declaration، يكون الهدف هو توفير معرف أولي بالكلاس قبل أن يتم تعريفه بشكل كامل. في هذه الحالة، تُعتبر الـ forward declaration كافية لـ std::vector لأنه يحتاج فقط إلى معرف بالنوع، وليس بالتفاصيل الكاملة لتعريف الكلاس.

يجب أن يكون هذا السلوك معروفًا ويستخدم بحذر، حيث أن ترتيب التعريفات يلعب دورًا مهمًا في هذه الحالة. يفضل دائمًا ترتيب تعريفات الكلاسات بحيث تتيح forward declaration للاستخدام السليم. ومع ذلك، يجب أيضًا أن يكون المبرمج حذرًا عند التلاعب بالتبادل المتبادل لتجنب أي مشاكل في التصميم تكون ناتجة عن هذا النوع من الاعتماد المتبادل.

تعتبر فكرة استخدام كلاسين يحتوي كل منهما على std::vector لكائنات الكلاس الآخر تعكس مفهوم التبادل المتبادل في البرمجة الكائنية. هذا الأسلوب يستخدم في العديد من السياقات لتمثيل العلاقات المتبادلة بين الكائنات. يمكن أن يكون لديك مثال على هذا النوع من التصميم في النظم البرمجية التي تعتمد على الربط بين العناصر بطريقة متبادلة.

في السياق الخاص بكود الـ C++ المقدم، يتم استخدام الـ std::vector لتحقيق الديناميات في حجم البيانات وتوفير مرونة إضافية. هذا يعكس الحاجة إلى تخزين مجموعة من الكائنات من نوع معين داخل كائن آخر.

إن استخدام forward declaration يسهل التعامل مع الاعتمادات المتبادلة ويسمح بتعريف الكلاسات بشكل فعال دون التسبب في أخطاء في الترجمة. ومع ذلك، يجب أن يكون المبرمج حذرًا ويتأكد من ترتيب التعريفات بشكل صحيح لتجنب أي مشاكل.

يمكن أيضًا أن يؤدي التبادل المتبادل إلى تعقيدات في إدارة الحياة الداخلية للكائنات. قد يكون هناك تحديات في التحكم في دورة حياة الكائنات بشكل صحيح لتجنب مشاكل الحياة الذاتية أو التسبب في تسريب الذاكرة.

في النهاية، يعتمد نجاح هذا النمط على فهم عميق للعلاقات بين الكائنات والتزامن مع مبادئ التصميم الكائني وأفضل الممارسات في مجال برمجة C++.

في هذا السياق، يظهر أنك تواجه مشكلة في تمرير كائن من الفئة الأساسية كوسيطة إلى دالة عضو في الفئة المشتقة، وتعاني أيضاً من مشكلة في التصريح الأمامي (forward declaration). لحل هذه المشكلات، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

أولاً، بخصوص تصريح الأمامي، يجب عليك إضافة تصريح لفئة الأساس في الجزء العلوي من الملف قبل تعريف الفئة المشتقة. يمكنك القيام بذلك على النحو التالي:

cppCopy code
class base;  // تصريح الأمامي للفئة الأساسية

class derived : public base {
public:
    void test();
    void print(base*);  // تصريح الأمامي لدالة print
};

class base {
public:
    const int number = 5;
    // ... الدوال الافتراضية وما إلى ذلك
};

بعد ذلك، يمكنك تعريف الدوال في الجزء السفلي من الملف:

cppCopy code
void derived::test() {
    base obj;
    print(&obj);
}

void derived::print(base* b) {
    cout << b->number << endl;
}

هنا، قمت بتعديل دالة print لتأخذ مؤشرًا إلى كائن من الفئة الأساسية. في دالة test، أقوم بإنشاء كائن من الفئة الأساسية ومن ثم أقوم بتمريره إلى دالة print في الفئة المشتقة.

باختصار، يجب عليك تصحيح تصريحات الأمامي وتحسين كيفية تمرير الكائنات بين الفئات. هذا يسمح للكود بالترجمة بشكل صحيح وتجنب الأخطاء التي قد تحدث بسبب التصريحات الغير صحيحة.

بالتأكيد، دعوني أوسع شرحي للمزيد من المعلومات بشكل أفضل.

في الكود الذي قدمته، تقوم بتعريف فئة أساسية base تحتوي على عدة متغيرات ودوال افتراضية. بعد ذلك، قمت بتعريف فئة مشتقة derived من الفئة الأساسية. في داخل فئة derived، قمت بتعريف دالة test التي تحاول استدعاء دالة print وتمرير مؤشرًا إلى كائن من الفئة الأساسية.

لحل المشكلة، قمت بإضافة تصريحات أمامية لكلا الفئتين وللدالة print، مما يسمح بتعرف المترجم على الهيكل الأساسي للفئتين والدالة قبل أن يتم تعريفها.

في دالة test، قمت بإنشاء كائن من الفئة الأساسية base باستخدام base obj; ثم قمت بتمرير مؤشر إلى هذا الكائن إلى دالة print في الفئة المشتقة.

بهذا الشكل، يمكنك استدعاء دالة print في السياق الصحيح داخل الفئة المشتقة وتمرير كائن من الفئة الأساسية كوسيطة. يتم ذلك بتعديل التصريحات الأمامية وضمان أن الكائن الذي تم إرساله إلى دالة print يكون من النوع الصحيح، أي base* في هذه الحالة.

باختصار، يجب أن يكون الكود قادرًا على تنفيذ الآتي:

1. تصريح الفئات والدالة بشكل صحيح باستخدام التصريحات الأمامية.
2. تعريف الدوال بشكل صحيح في الجزء السفلي من الملف.
3. تمرير الكائنات بشكل صحيح بين الفئات باستخدام المؤشرات والتصريحات الصحيحة.

هذه الخطوات يمكنها حل المشكلة التي واجهتك وتمكين الكود من الترجمة بنجاح.

عند تحليل البرنامج الذي قدمته، يظهر أن هناك بعض الأخطاء البسيطة التي يجب تصحيحها لضمان تشغيل البرنامج بنجاح. دعونا نقوم بتحليل الكود وتصحيح الأخطاء:

أولًا، يبدو أن هناك خطأ في مكان وضع عناصر القائمة (List)، حيث يجب وضع تلك العمليات داخل الطريقة الرئيسية (main method) أو في أحد الأساليب المخصصة.

أيضًا، يجب استخدام حلقة while بشكل صحيح. في الشيفرة المقدمة، نجد أنه يتم فتح حلقة while دون تحديد شرط الوقوف. يمكن تحسين ذلك عن طريق استخدام الطريقة hasNext() للتحقق من وجود عناصر إضافية قبل استدعاء next().

إليك الشيفرة المصححة:

javaCopy code
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add("abc");
        list.add("xyz");

        Iterator itr = list.iterator();
        while (itr.hasNext()) {
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

في هذا التعديل، قمت بوضع الكود داخل الطريقة الرئيسية main وأضفت الشروط اللازمة للتحكم في الحلقة while. يمكنك الآن تشغيل البرنامج ويجب أن يقوم بطباعة العناصر “abc” و “xyz”.

تعتمد لغة البرمجة Java على مفهوم الكائنات (Object-Oriented Programming)، وفي الشيفرة المقدمة، قمت بإنشاء كائن من نوع ArrayList، وهي تقنية لتخزين وإدارة مجموعة من البيانات. في هذا السياق، تم استخدام ArrayList لتخزين سلاسل النصوص.

السطور list.add("abc") و list.add("xyz") تقوم بإضافة سلاسل النصوص “abc” و “xyz” إلى القائمة.

ثم، تم إنشاء كائن من نوع Iterator باستخدام list.iterator()، والذي يستخدم للتنقل عبر العناصر في القائمة.

في حلقة while، يتم استخدام itr.hasNext() للتحقق من وجود عناصر إضافية في القائمة قبل استدعاء itr.next() الذي يقوم بطباعة العنصر الحالي وينتقل إلى العنصر التالي.

هذا البرنامج البسيط يبرز بشكل أساسي كيفية استخدام تقنيات جمع البيانات في Java، ويوفر فهمًا أساسيًا حول كيفية إضافة عناصر إلى القائمة واستخدام Iterator للتنقل عبرها. يمكنك بسهولة توسيع هذا المفهوم لاستخدام تقنيات أخرى في Java لمعالجة وإدارة البيانات بشكل أفضل.

في سياق تطوير تطبيقات البرمجة باستخدام لغة Java، يعد إضافة كائن إلى ArrayList من الكائنات تحدث بشكل شائع لتنظيم البيانات بشكل فعّال. في المثال الذي قدمته، يظهر لي أنك ترغب في إضافة فرق إلى ArrayList، حيث يُمثل كل فريق كائنًا يحتوي على معلومات مثل الاسم، القسم، الانتصارات، والهزائم.

للقيام بذلك بشكل صحيح في الشيفرة البرمجية التي قدمتها، يتطلب الأمر تصحيح بعض الأخطاء وتحسين بعض الجوانب البرمجية. لنقم بذلك خطوة بخطوة.

أولاً، لاحظت أنك قمت بتعريف كائنات الفرق داخل الكلاس الرئيسي. من الأفضل تعريفها في الداخل، أو يمكنك استخدام الكود الخاص بكائنات الفرق داخل طريقة البناء (Constructor) في الكلاس الرئيسي. إليك كيف يمكن أن يبدو ذلك:

javaCopy code
import java.util.ArrayList;

public class Main {
    ArrayList teams = new ArrayList<>();

    public Main() {
        Team mavericks = new Team("Mavericks", "Southwest", 50, 32);
        Team rockets = new Team("Rockets", "Southwest", 56, 26);
        Team grizzlies = new Team("Grizzlies", "Southwest", 55, 27);

        teams.add(mavericks);
        teams.add(rockets);
        teams.add(grizzlies);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        // يمكنك استخدام main.teams هنا للوصول إلى ال ArrayList
    }
}

class Team {
    String name, division;
    int wins, losses;

    public Team(String name, String division, int wins, int losses) {
        this.name = name;
        this.division = division;
        this.wins = wins;
        this.losses = losses;
    }
}

تم تصحيح الأخطاء النحوية والتنسيق في الشيفرة البرمجية. الآن، يتم إنشاء ArrayList لحفظ كائنات الفرق في الكلاس الرئيسي، ويتم إضافة الفرق إليه.

بالطبع، دعنا نقم بتوسيع النقاش حول كيفية إضافة كائن إلى ArrayList في بيئة Java، ونناقش أيضاً بعض المفاهيم الأساسية في البرمجة الكائنية الموجهة.

في المثال السابق، أظهرت لك كيفية إضافة كائنات الفرق إلى ArrayList. يعد ArrayList هو نوع من أنواع تخزين البيانات في Java، وهو قائمة ديناميكية قادرة على التوسع والانكماش حسب الحاجة.

فيما يلي بعض المعلومات الإضافية:

البرمجة الكائنية الموجهة (OOP):

الكود البرمجي الذي قدمته يستخدم المفاهيم الأساسية للبرمجة الكائنية الموجهة (OOP). يتيح لك هذا النهج تنظيم البرامج عبر تجزئة الكود إلى كائنات تتفاعل مع بعضها البعض.

الكلاسات والكائنات:

في هذا المثال، يوجد كلاس يُدعى Main وآخر يُدعى Team. الكائنات هي النُسخ المحددة من هذه الكلاسات (مثل mavericks, rockets, و grizzlies).

ArrayList:

ArrayList هو واحد من أنواع تخزين البيانات في Java، وهو جزء من مكتبة Java Collections Framework. يتيح لك استخدامه لتخزين مجموعة من العناصر بشكل دينامي. يمكنك إضافة، حذف، والوصول إلى العناصر باستخدام الفهرس.

البناء (Constructor):

البناء هو طريقة خاصة في الكلاس تستخدم لتهيئة الكائنات. في هذا المثال، تم استخدام البناء لإنشاء كائنات الفرق مع تعيين القيم لخصائصها.

الطريقة الرئيسية (main):

في Java، تبدأ البرامج بتنفيذ الطريقة الرئيسية main. في هذا المثال، تم إنشاء كائن Main في main، مما أدى إلى تنفيذ الكود في البناء، وبالتالي إنشاء ArrayList وإضافة الفرق.

هذه المعلومات تمثل نظرة عامة على الكود البرمجي الذي قدمته. إذا كنت بحاجة إلى مزيد من التوضيح حول أي نقطة محددة، فلا تتردد في طرح أسئلتك.

في عالم برمجة جافا، يعتبر استخدام الكلاسات الملموسة أمرًا ضروريًا لتحقيق العديد من الأهداف وضمان فعالية ومرونة البرمجة. يتعلق الأمر هنا بفهم عميق لمفهوم البرمجة الكائنية وكيفية تحقيق التفاعل بين الكائنات. يمكن القول إن استخدام الكلاسات الملموسة يعزز مفهوم التنظيم والترتيب في مشروعات البرمجة.

في جافا، يُعتبر الكلاس الملموس concrete class كتكوين فعلي لكائن، حيث يمكن للمبرمج تحديد متغيرات الكائن وتنفيذ الوظائف المخصصة له. يعكس استخدام الكلاسات الملموسة الحاجة إلى تحديد سلوك محدد وتنفيذ وظائف محددة بدقة، مما يؤدي إلى بناء نظام قائم على تفاعل الكائنات.

عندما نتحدث عن الحالات التي يكون فيها إنشاء الكلاسات الملموسة ذا قيمة، يمكن أن نستعرض عدة مواقف. على سبيل المثال، عندما يكون لدينا حاجة لتعريف كائن يمتلك سمات محددة وينفذ سلوكًا معينًا بشكل كامل، يكون اللجوء إلى كلاس ملموس ذو قيمة.

الكلاسات الملموسة تلعب أيضًا دورًا مهمًا في توفير نقاط الدخول لتنظيم الشيفرة وتجنب تشتت السياقات. عندما يكون لدينا عدة كائنات تتبادل المعلومات والتفاعل، يمكن للكلاس الملموس توفير نقطة واحدة لفهم وتعديل السلوك، مما يسهل صيانة الشيفرة وتحسين أدائها.

في الختام، يمكن القول إن استخدام الكلاسات الملموسة في جافا ليس مجرد مسألة مقارنة بينها وبين الكلاسات الفعالة، بل هو تحديد لهوية الكائن وتعريف لسلوكه بشكل دقيق، مما يسهم في بناء برمجة فعّالة ومنظمة.

تُعتبر الكلاسات الملموسة في لغة البرمجة جافا أحد العناصر الأساسية التي تساهم في بناء هيكلية البرنامج بشكل فعّال ومنظم. يمكن أن يُظهر الفهم العميق لاستخدام الكلاسات الملموسة في جافا بعض الجوانب الإضافية التي تساهم في تعزيز جودة الشيفرة وإدارتها.

أولاً وقبل كل شيء، يُعتبر الاستخدام الشائع للكلاسات الملموسة في تحديد سمات الكائنات وتنفيذ الوظائف المحددة هو نتيجة مباشرة للمفهوم الرئيسي في جافا وهو “البرمجة الكائنية”. هذا المفهوم يقوم على تجسيد العالم الحقيقي في شيفرة البرمجة، حيث يتم تمثيل الكائنات بشكل ملموس، والكلاسات توفر الوسيلة لتحديد هيكلية وسلوك هذه الكائنات.

تعد الكلاسات الملموسة أيضًا وحداتًا مستقلة قابلة لإعادة الاستخدام، حيث يمكن استخدامها في عدة مواقع دون الحاجة إلى إعادة كتابة الشيفرة. هذا يقلل من تكرار العمل ويسهم في تسريع عملية التطوير وتحسين صيانة البرنامج.

في حال تصميم برامج ذات هيكلية معقدة، تلعب الكلاسات الملموسة دورًا حيويًا في تقسيم البرنامج إلى وحدات صغيرة قابلة للفهم، مما يسهل تطويرها وصيانتها. تحقيق هذا التفاصيل والوحدات يمكن أن يوفر للمبرمجين رؤية واضحة للبرنامج ككل ويسهم في جعل الشيفرة أكثر قابلية للتوسيع والتحسين في المستقبل.

على الصعيدين الأكاديمي والصناعي، يُشجع على استخدام الكلاسات الملموسة كوسيلة لتعلم المفاهيم الأساسية في برمجة جافا. يمكن لفهم كيفية تصميم واستخدام الكلاسات الملموسة أن يمهد الطريق للمبرمجين لفهم مفاهيم أعمق مثل التوريث والتعابير اللامرئية.

بشكل عام، يُعد استخدام الكلاسات الملموسة في جافا تقنية أساسية تعكس الروح الرئيسية للغة، حيث تشجع على البرمجة المنظمة والفعّالة، وتوفر أدوات لتحقيق هيكلية برنامج قوية وقابلة للتوسيع.