Overall Course Progress التقدم الإجمالي في الدورة 0%

0 of 15 Days Completed تم إكمال 0 من 15 يوماً Target: 1 Hour/Day المستهدف: ساعة/يوم

Day 6 اليوم 6

Introduction to While Loops مقدمة إلى حلقات التكرار (While Loops)

Theory & Practical نظري وعملي 1 Hour 1 ساعة

Learning Outcomes مخرجات التعلم

Construct 'while' loops for repeated block execution.
Identify the conditions that cause infinite loops and prevent them.
Use counter variables to manage and control loop iterations.
Handle invalid cases by validating inputs repeatedly until correct.

بناء حلقات تكرار 'while' لتنفيذ كود برمجي بشكل متكرر.
تحديد الظروف والبرمجيات التي تسبب الحلقات التكرارية اللانهائية (Infinite Loops) وتجنبها.
استخدام متغيرات العداد (Counters) لإدارة والتحكم في عدد مرات تكرار الحلقة.
معالجة البيانات غير الصحيحة عن طريق إلزام المستخدم بإعادة الإدخال حتى إعطاء قيمة صحيحة.

1. Repeating Tasks with While Loops

Writing duplicate code for repetitive tasks is highly inefficient. Programming languages solve this using **loops**. In Python, a **while loop** repeatedly executes a block of indented code as long as its conditional expression remains True.

Every iteration, Python checks the loop condition. If it is True, it runs the block. If it evaluates to False, Python skips the loop entirely and continues with the lines below it.

# Simple counter while loop
count = 1
while count <= 5:
    print(f"Iteration number: {count}")
    count += 1 # Critical update step
print("Loop finished!")

While Loop Control Cycle — Figure 6.1: The while loop cycle: checking the condition, running the loop body, updating the loop variable, and repeating until the condition becomes False.

Looping Glossary

Iteration: A single pass or repetition through the block of code inside a loop.
Infinite Loop: A loop whose conditional check is always True, causing it to run forever until the computer runs out of memory or the process is forced to terminate.

2. Preventing Infinite Loops

For a loop to finish, something inside the loop block must eventually change the condition's variables so that the check becomes False. If you forget to update your counter or variables inside the loop, you will create an **infinite loop**.

If your program gets stuck in Thonny or VS Code running indefinitely, you can stop it manually by pressing the **Stop** button or hitting Ctrl + C in your console.

Infinite Loop Anatomy — Figure 6.2: Anatomy of an infinite loop showing how a missing increment step leaves the loop variable unchanged, keeping the condition permanently True.

3. Repeated Input Validation Loops

One of the most common uses of a while loop is to force users to enter valid information. Rather than stopping the program with an error message, a validation loop repeatedly asks the user for input until they provide a value that satisfies your rules.

# Forcing correct digit inputs
age_input = ""
while not age_input.isdigit():
    age_input = input("Enter a valid numeric age: ")
    if not age_input.isdigit():
        print("Invalid entry! Numbers only.")
age = int(age_input)
print(f"Age recorded: {age}")

Looping Input Validation Pattern — Figure 6.3: Validation loop logic routing the program back to prompt the user repeatedly if the entry is not valid.

⚠️

Infinite Loop Safeguard: When writing loops, always double-check: "Is there a line inside this loop that will eventually make the condition False?" If not, your program will freeze.

4. Resolving Infinite Iteration Issues

Be careful when updating counters: decrementing when you should increment, or using incorrect operator signs, can lead to endless loops.

Incorrect Code (Endless Loop):

# count goes down, so it is always <= 5
count = 1
while count <= 5:
    print(count)
    count -= 1 # Bug: decrementing counter!

Correct Code (Safe Increment):

# count goes up, eventually breaking condition
count = 1
while count <= 5:
    print(count)
    count += 1 # Correct increment

1. تكرار المهام باستخدام حلقات التكرار (While Loops)

تكرار الأسطر البرمجية للمهام المتكررة يعتبر أسلوباً غير فعال. تحل لغات البرمجة هذه المشكلة عن طريق حلقات التكرار (Loops). في بايثون، تقوم حلقة while بتنفيذ كود محاذٍ للداخل بشكل متكرر ما دام الشرط المنطقي الخاص بها يساوي True.

في كل دورة تكرار، تفحص بايثون الشرط. إذا كان True، يتم تنفيذ كتلة الكود. وإذا أصبح False، تتخطى بايثون الحلقة وتنتقل للأسطر التي تليها مباشرة.

# حلقة عداد بسيطة باستخدام while
count = 1
while count <= 5:
    print(f"Iteration number: {count}")
    count += 1 # خطوة تحديث العداد الضرورية
print("Loop finished!")

مخطط حلقة while — الشكل 6.1: دورة حلقة while: التحقق من الشرط، تشغيل جسم الحلقة، تحديث متغير التكرار، والإعادة حتى يصبح الشرط خاطئاً.

قاموس التكرار

دورة التكرار (Iteration): عبور أو تنفيذ مفرد لكتلة الكود الموجودة داخل حلقة التكرار.
الحلقة اللانهائية (Infinite Loop): حلقة تكرار يكون شرط التحقق منها دائماً True، مما يجعلها تعمل بلا توقف حتى تنفد ذاكرة الجهاز أو يتم إغلاقه بالقوة.

2. منع حدوث الحلقات التكرارية اللانهائية

لكي تنتهي الحلقة، يجب أن يحدث شيء داخل كتلتها البرمجية يغير قيم المتغيرات بحيث يؤول الشرط في النهاية إلى False. إذا نسيت تحديث عدادك أو المتغيرات المسؤولة عن الشرط، فستنشئ حلقة لانهائية.

إذا علق برنامجك في بيئة Thonny أو VS Code في تكرار لانهائي، يمكنك إيقافه يدوياً بالضغط على زر إيقاف (Stop) أو الضغط على الاختصار Ctrl + C في لوحة التحكم.

الشكل 6.2: تشريح الحلقة اللانهائية يوضح كيف أن نسيان خطوة زيادة العداد تترك قيمة المتغير ثابتة، مما يبقي الشرط صحيحاً للأبد.

3. التحقق من المدخلات باستخدام الحلقات التكرارية

أحد الاستخدامات الشائعة لحلقة while هو إجبار المستخدمين على إدخال قيم صحيحة ومقبولة. بدلاً من إيقاف البرنامج برسالة خطأ، تطلب الحلقة تكرار الإدخال حتى يدخل المستخدم قيمة مقبولة تطابق شروطك.

# إجبار المستخدم على إدخال أرقام فقط
age_input = ""
while not age_input.isdigit():
    age_input = input("Enter a valid numeric age: ")
    if not age_input.isdigit():
        print("Invalid entry! Numbers only.")
age = int(age_input)
print(f"Age recorded: {age}")

مخطط تكرار التحقق من المدخلات — الشكل 6.3: مسار منطق حلقة التحقق، حيث يتم توجيه البرنامج للطلب من المستخدم مجدداً في حال عدم صحة القيمة المدخلة.

⚠️

أمان حلقة التكرار: عند كتابة حلقة تكرار، اسأل نفسك دائماً: "هل يوجد سطر داخل هذه الحلقة سيجعل الشرط خاطئاً في النهاية؟" إن لم يوجد، فسيتجمد برنامجك.

4. حل مشكلات التكرار اللانهائي

كن حذراً عند التعامل مع العدادات: فالطرح بدلاً من الجمع، أو استخدام علامات مقارنة خاطئة، يمكن أن يؤدي لحلقات لانهائية.

كود خاطئ (حلقة لانهائية):

# ينقص العداد تدريجياً، لذا يبقى دائماً أقل من 5
count = 1
while count <= 5:
    print(count)
    count -= 1 # خطأ: إنقاص العداد!

Kود صحيح (زيادة آمنة):

# يرتفع العداد تدريجياً حتى ينكسر الشرط
count = 1
while count <= 5:
    print(count)
    count += 1 # زيادة صحيحة

Practical Activity النشاط العملي

Bilingual Guessing Game لعبة التخمين التفاعلية

Design a guessing game that asks the user to guess a secret number until they get it correct:

Create a variable secret_number and assign it the integer 7.
Write a while loop that keeps running as long as the user's guess is not equal to the secret number.
Inside the loop:
- Ask the user to enter their guess and cast it to an integer (verify with isdigit() first to keep it safe!).
- If the guess is incorrect, print "Wrong guess! Try again."
Once the user guesses correctly, exit the loop and print "Success! You guessed the secret number!"

قم بتصميم لعبة تخمين تطلب من المستخدم تخمين رقم سري حتى يتوصل للإجابة الصحيحة:

أنشئ متغيراً باسم secret_number وخصص له قيمة الرقم 7.
اكتب حلقة while تعمل طالما أن تخمين المستخدم لا يساوي الرقم السري.
داخل حلقة التكرار:
- اطلب من المستخدم إدخال تخمينه وحوله لعدد صحيح (تحقق من صحته بـ isdigit() أولاً لضمان عدم توقف البرنامج).
- إذا كان التخمين خاطئاً، اطبع "تخمين خاطئ! حاول مرة أخرى".
بمجرد تخمين الرقم الصحيح، اخرج من الحلقة واطبع "أحسنت! لقد خمنت الرقم السري بنجاح!".

Model Answer (Python Code)

الإجابة النموذجية (كود بايثون)

# Step 1: Set the secret target
secret_number = 7
user_guess = 0

# Step 2: Loop until correct guess
while user_guess != secret_number:
    guess_input = input("Guess the secret number (1-10): ")
    
    # Validation step
    if guess_input.isdigit():
        user_guess = int(guess_input)
        
        # Check guess status
        if user_guess != secret_number:
            print("Wrong guess! Try again.")
    else:
        print("Please enter a valid whole number!")

# Step 3: Success message after exiting loop
print("Success! You guessed the secret number!")

Run the code above in your Thonny or VS Code IDE. Inspect variable outputs and logic flow to ensure it behaves exactly as described. قم بتشغيل الكود أعلاه في بيئة Thonny أو VS Code. تتبع مخرجات المتغيرات ومسار المنطق للتأكد من عمل الكود بالشكل الصحيح.

← Previous Topic → الموضوع السابق

Next Topic → الموضوع التالي ←