1 - Introduction au language Python

Dans le cours d'ITC, on utilisera le language Python.

Cette page suppose que vous débutez entièrement le Python. Si vous êtes à l'aise, vous pouvez la survoler rapidement.

I. Expressions et variables

a) Calculs simples

En python, vous pouvez faire des calculs simples en utilisant les opérateurs usuels : +, -, *, /, ** (puissance), // (quotient de la division euclidienne), % (reste de la division euclidienne, ou modulo).

La fonction print(...) permet d'afficher le résultat d'un calcul. Par exemple, pour calculer 2 + 3 et afficher le résultat, vous pouvez écrire :

# Affiche le résultat de 2 + 3
print(2 + 3)

En informatique, on appelle expression tout morceau de code auquel on peut donner une valeur. Ainsi, à l'interieur de chaque print(...), vous avez mis des expressions.

On les distingues des instructions, qui sont des morceaux de code qui ne donnent pas de valeur, mais qui font quelque chose. Par exemple, print(...) est une instruction. En Python, une instruction correspond globalement à une ligne.

b) Variables et conditions

Bon, si le python était juste une calculatrice, on ne ferait pas un cours dessus. Il y a donc des fonctionnalités plus avancées.

Les variables sont des "boîtes" dans lesquelles on peut stocker des valeurs, et auquelles on donne un nom. Par exemple, pour créer une variable "taille", il suffit d'écrire : taille = 1.75. On pourra utiliser ensuite le nom de la variable pour se référer à sa valeur, ou bien la modifier.

taille = 1.75
print(taille)
taille = 2 * taille
print(taille)

On peut également appliquer des conditions sur ces variables.

taille = 1.99
if taille > 1.80:
	print("Vous êtes plus grand.e que moi !")
elif taille == 1.80:
	print("Et la pareil")
else: 
	print("Et là....")

Le if (qui signifie "si" en anglais) est suivi d'une condition (entre parenthèses), puis de :, ce qui signale le début d'un bloc.

Le contenu de ce bloc doit être indenté, c'est-à-dire décalé d'un cran sur la droite (la touche "tab" avec les deux flèches en haut à gauche du clavier, permet de directement décaler le curseur d'un cran).

Pour signaler la fin du bloc, on se redécale d'un cran sur la gauche.

Si la condition est vérifiée, tout le contenu du bloc suivant le if sera executé. Sinon, il sera simplement ignoré.

Lorsqu'on met un if, on peut de manière optionelle ajouter d'autres directives :

• elif signifie "sinon, si". Elle est suivie d'une condition, comme le if. Cette condition ne sera testée que si la condition du if a échoué.
• else signifie "sinon". Elle se place après toutes les autres, et s'executera quand aucune condition n'a été vérifié.

entier = 1

#à compléter

Lorsque j'ai écris pour le if, qu'il fallait une condition, cette condition est en fait un booléen, et donc on peut directement écrire ceci :

suisje_vrai = False
if suisje_vrai:
	print("Oui")
else:
	print("Non")

age_A = 32
age_B = 5
age_C = 102
couleur_A = "rouge"
couleur_B = "bleu"
couleur_C = "bleu"
if ...: #remplacez les ... par votre condition
	print("la condition est vérifiée !")

II. Les boucles

Imaginez que vous vouliez utilisez Python pour calculer la somme des entiers de 1 à 100. Vous pouvez écrire le code suivant :

somme = 0
somme += 1
somme += 2
somme += 3
somme += 4
...
somme += 100
print(somme)

mais ça risque d'être un peu long.

À la place, on a inventé un truc super : les boucles.

a) Les boucles for

On va voir deux types de boucles : for et while.

La boucle for tire son nom de l'expression pour ou pour chaque ... en anglais. Executez le code suivant et essayez d'en déduire ce qu'il fait :

for i in range(10):
	print(i)

Pour faire simple, lorsqu'on écrit for variable in range(n):, suivi d'un bloc indenté, ce bloc se répétera pour chaque valeur entre 0 et n - 1, et la variable (souvent appelée i) prendra ces valeurs successives.

for lettre in "bonjour":
	print(lettre)

print("De 3 en 3 : ")
for i in range(0, 10, 3):
	print(i)
print("Et à l'envers ! ")
for i in range(5, -1, -1):
	print(i)

b) Les boucles while

Les boucles for bouclent toujours un nombre prédéfini de fois : si on décide de boucler sur les entier de 0 à 43, on fera au maximum 43 tours de boucle.

Mais parfois, on a envie de boucler mais on sait pas combien de fois ! C'est le rôle de la boucle while.

On va prendre l'exemple de la suite de syracuse dans cette partie. Elle est définie de la manière suivante :

La conjecture est la suivante : quelque soit $u_0\in {\mathbb{N}}^{\ast }$, la suite fini par arriver sur $1$, et boucle alors sur les valeurs $1,4,2,1$.

On aimerais réaliser un programme python pour déterminer, pour un $u_0$ donné, combien d'étape il faut pour arriver à 1. Pour cela, il va falloir répéter des opérations un certain nombre de fois : c'est le travail d'une boucle. Mais avec une boucle for, on est bloqué !

La boucle while, elle, permet de continuer tant qu'une condition est vraie.

On écrit par exemple while un > 1:, suivi d'un bloc de la même façon que pour if et for.

#remplacer les ... par le code adapté
n = 0
un = 37
while un > 1:
  n ...
  if un % 2 == 0: #teste si un est pair
    un = ...
  else:
    un = ...
  print(un)
print("Terminé !", n)

c) Interrompre une boucle

Cette partie un petit peu annexe viens présenter deux mots-clés relatifs aux boucles : break et continue.

• break permet de sortir d'une boucle directement, sans attendre la fin normale. Cela fonctionne sur les boucles for et while.

  Loading editor...

  for i in range(10):
  	if i == 5:
  		break
  	print("Tour de boucle numéro ", i)

  Run

• continue permet de passer directement au tour de boucle suivant, sans executer les lignes suivantes.

  Loading editor...

  for i in range(10):
  	if i % 2 == 0: #si i est pair
  		continue
  	print("Tour de boucle numéro ", i)

  Run

III. Les fonctions

Dernière partie dans ce chapitre sur les bases du Python : les fonctions. Nous avons vu que les variables servent (entres autres) à pouvoir stocker une valeur pour la réutiliser plus tard.

Et bien les fonction, c'est un petit peu la même chose avec du code ! Vous avez en fait déjà utilisé des fonctions : print(...) et range(...) en sont. Leur code est défini une fois quelque part à l'interieur du language Python, et maintenant, à chaque fois que vous voulez afficher quelque chose, ou bien manipuler une séquence d'entiers, vous pouvez les utiliser. Comme elle sont pré-définies, on dit que ce sont des fonctions de la librairie standard.

Mais vous pouvez aussi défini vos propres fonctions, pour faire un peu ce que vous voulez !

def max(a, b):
	if a > b:
		return a
	else:
		return b

Décortiquons un petit peut ce qu'il se passe dans une fonction. Déjà, on commence toujours par def nom_de_la_fonction(par1, par2, ...):.

• nom_de_la_fonction est à remplacer par ... Le nom de la fonction.
• entre les parenthèses, vous pouvez définir autant de paramètres que vous le souhaitez. Les paramètres sont des variables spéciales, qui sont les "entrées" de votre fonction. Vous pouvez les utiliser partout dans le corps de la fonction.
• Après les :, viens le corps de la fonction. C'est un bloc de code qui sera executé lorsqu'on appelle la fonction.
• N'importe où dans la fonction, vous pouvez utilisez return, seul ou suivi d'une valeur. Lorsque cette ligne s'execute, cela met immédiatement fin à la fonction, et renvoie la valeur spécifié (ou bien ne renvoie rien). On parle de valeur de retour; c'est en quelque sorte la "sortie" ou le "résultat" de la fonction.

Mais voilà : si vous executez le bloc ci-dessus, il ne se passe en apparence rien. En effet, nous avons simplement défini la fonction (d'où le "def"), c'est-à-dire qu'elle est désormais disponible dans notre code.

Vous pouvez en général considérer que tous les morceau de codes d'une page sont "reliés", dans le sens ou les variables et fonctions d'une partie seront disponibles sur les autres.

Bref, maintenant notre fonction définie, on peut l'appeler :

c = max(12, 85720)
print(c)

On a donc écrit le nom de la fonction, suivi de ses arguments : pour chaque paramètre dans la définition de la fonction, on lui fourni une valeur correspondante.

Le maximum entre nos deux arguments est alors renvoyé par la fonction, et on peut le mettre à l'interieur d'une variable (ici c), et afficher cette dernière.

#inserez votre fonction ici 	
m = avg(12, -4, 137.14)
print(m)