Python - Programmation Maroc

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vendredi 28 février 2020

Python

                                         Python 3

                   
Chapitre 1 : Les  éléments de base en Python


1)  Introduction

==> c’est quoi le mot Programmer ??
Programmer signifie  réaliser des programmes  informatiques, qui  demandent à l’ordinateur d'effectuer des actions.    
 ==> Votre ordinateur est  contient  de nombreux programmes comme :
        * la calculatrice est  un programme 
        * votre traitement  de texte est  un programme
        votre logiciel  de « chat  » est  un programme
       *  les  jeux  vidéo sont  des  programmes. 

==> De quels  logiciels  a-t-on besoin pour programmer ?

un éditeur de texte : dans lequel on va créer note code (bloc note ou Notepad++ …)
   

   

* L’interpréteur   c’est-à-dire le programme python qui est déjà  installé par défaut
 sous mac os, par contre Windows, donc vous devez le télécharger sur la page   officielle de python  https://www.python.org/  . 
 Si vous êtes sur l’Unix  regarder éventuellement pour installer également une version  récente.   


Remarque : Si vous avez des problèmes lors de l’installation de cette version, vous pouvez résoudre le problème que vous avez. sinon téléchargez  l’ancienne version

L’installation est  très simple comme n’importe quel logiciel avec une petite remarque: Lors de l’installation, il faut cocher  les deux cases à cocher.  Voir la figure ci-dessous,  pour ajouter la  variable d’environnement, ça va vous permettre dans le terminal d’exécuter vos programmes   en utilisant que le mot python pour pouvoir utiliser l’interpréteur python sinon  il faudra taper  tout  le chemin vers l’endroit où installé.      

 

  * le premier code en python
On va créer le premier code en python qui est très simple juste  pour tester notre l’enivrement. de travail et aussi pour découvrir le monde de programmation en python. 
Prenez  votre éditeur de texte et créer un fichier  appelé  script.py , puis tapez dans  lequel le  code suivant :





 On va tester (exécuter) maintenant ce programme. on a besoin d’un terminal ou bien l’invite de commande  sur lequel  le code va s’exécuter.



!!!  Très  important :  Le fichier ( script.py )  je le créer sur mon bureau. Alors  il faut  (dans votre terminal ou bien l’invite de commande) accéder au  répertoire où se  trouve votre fichier sinon ça ne marchera  pas. Voir la figure suivante :




  ==>  la commande  cd desktop : permet accéder au répertoire desktop .

maintenant, nous sommes sur le répertoire  bureau sur lequel se trouve le  fichier ( script.py )pour exécuter ce programme  vous pouvez taper seulement  le mot python suivi par le nom de fichier avec  l’extension comme suite :


Voila  Le programme est s’exécuter  avec succès  et affiche le message  ( bonjour mes amis ) . et on peut dire que :  à partir  de  maintenant  vous êtes  capable de suivre la suite de ce cours sans aucune problème.       "bonne continuation mes frères"

 
==> print ("bonjour mes amis") : est une instruction d’écriture qui permet d’afficher un message au l’utilisateur.  

* Les  caractères  spéciaux
Les  caractères  spéciaux  sont  des  lettres  spéciales  qui  permettent  d'indiquer qu'on veut aller à la ligne, faire une tabulation, etc.
Ils  sont  faciles  à reconnaître : c'est  un ensemble de deux  caractères. Le premier d'entre eux  est  toujours  un anti -slash ( \ ), et  le second un nombre ou une lettre. Voici  deux  caractères  spéciaux  courants  que vous  aurez  probablement  besoin d'utiliser, ainsi que leur signification: 
 \n :   retour à la ligne « Entrée»
\t :   tabulation 

Dans  notre cas, pour faire une entrée, il  suffit  de taper \n pour créer un retour à la ligne.Si  je veux  donc faire une tabulation, je devrais  taper \t.

Exemple 1
avant d’utiliser le caractère \n :


après  d’utiliser le caractère \n :



Exemple 2
avant d’utiliser le caractère  \t :





après  d’utiliser le caractère  \t 
* Les  commentaires
Lorsqu'un programme devient long, il est conseillé d’ajouter des lignes de commentaires dans  le programme, c’est-à-dire des lignes qui ont pour but de donner des indications sur les instructions effectuées et d’expliquer le fonctionnement de programme  sans que le  compilateur ne les prenne en compte.

Syntaxe :       """  un commentaire sur plusieurs lignes  """ 
                           un commentaire sur une seule ligne 

Exemple :


Le programme  ignore  l’instruction qui se trouve  entre  le commentaire  et affiche seulement Bonjour.


2) Les variables 
2-1) Notion de variable
Les données  ainsi que les résultats des calculs intermédiaires ou finaux, sont rangés dans des cases mémoires qui correspondent à des variables, Ainsi, une variable  est rangée dans un  emplacement mémoire nommé, de taille fixe (ou non) prenant au cours du déroulement de  programme un nombre indéfini de valeurs différentes.



 

2-2) déclaration des variables
La partie déclaration consiste à énumérer toutes les variables dont on aura besoin  au cours de programme. Chaque déclaration doit comporter le nom de variable (identificateur). 
Syntaxe :            Nom_variable
Ce  nome doit obligatoirement commencer par une lettre suivie d’une suite de  lettres et les chiffres et il ne doit pas contenir d’espace et des caractères spéciaux.
 
Types de données :  
Le type de variable est l’ensemble des valeurs qu’elle peut prendre. 
int : sert à manipuler les nombres entiers positifs ou négatifs. Par exemple : 5   , -20  
float :  sert à manipuler les nombres à virgule. Par exemple : 5  ;    2.1     ;    -1.278 ….. 
str :  sert à manipuler des caractères, Par exemple :   "nom"   ,  'mohamed'
Bool : utilise les expressions logiques. Il  n’y a que deux valeurs booléennes :  True   et     False

Exemple :









remarque :  Le symbole  "="  permet d’affecter une valeur à une variable

Les opérations sur des variables :




2-3) Conversion de types
En programmation, on est souvent amené à convertir les types, c'est-à-dire passer d'un type numérique à une chaîne de caractères ou vice-versa. En Python, on utilise les  fonctions    int() float() et str(). Pour vous en convaincre, regardez ces exemples :



 















On verra au chapitre  Fichiers  que ces conversions sont essentielles. En effet, lorsqu'on lit ou écrit des nombres dans un fichier, ils sont considérés comme du texte, donc des chaînes de caractères.

Toute conversion d'une variable d'un type en un autre est appelé casting en anglais

Exemple 1 :



 










Exemple 2 :














3) Les instructions de base
Une instruction est une  action élémentaire commandant à la machine un calcul, ou une communication avec l’un de ses périphériques d’entrées  ou de sorties. Les instructions de base sont :
 
3-1) L’instruction d’affectation:

L’affectation permet d’affecter une valeur à une variable. Elle est symbolisée  par « = »
Syntaxe :              Variable   =  Expression 

Exemple :

N=6            e = 2.56                proposition = False                lettre = 'A' 








3-2) L’instruction d’entrée :

L’instruction d’entrée ou de lecture donne la main à l’utilisateur pour saisir une donnée au clavier. La valeur saisie sera affectée à une variable. Cette instruction est  effectuée via la fonction input . 


Syntaxe :            var  =  input(" message pour l’utilisateur : " )

Exemple :  





4-3) L’instruction de sortie :
 L’instruction de sortie (d’écriture) permet d’afficher des informations  à l’écran.
Syntaxe :     
print ("message à l'écran ....")     pour afficher un message       
print ( var)            pour afficher la valeur d’une variable
print ("message à l'écran ...." , var)            pour afficher les deux 

Exemple 1

Exemple 2 :



                 Chapitre 2 : Les  structures alternatives et répétitives

1) Les structures alternatives
1-1) Introduction :  
Contrairement  au traitement séquentiel, la structure alternative ou conditionnelle permet d’exécuter ou non une série d’instructions selon la valeur d’une condition.
1-2)  La structure    if   et    if  else
Syntaxe :









Une condition est une expression  logique  ou une variable logique évaluée à  Vrai ou faux 
La condition est évaluée. Si  elle est vraie, la série d’instruction(s) 1  est exécutée et l’ensemble d’instruction(s) 2 est ignoré, la machine sautera directement à la première instruction située  après cette structure.  
De  même, au cas où la condition  était fausse la machine saute directement à la première ligne  située après le  else et exécute l’ensemble d’instruction2.

Exemple1


Exemple2



Exercice d’application 
Ecrire un programme  qui affiche si un nombre entier  saisi au clavier est pair ou impair.










Remarque : il existe aussi un autre type de condition c’est la condition composées.
Certains problèmes exigent  de formuler des conditions qui ne peuvent être exprimées sous la forme simple, par exemple la condition  de  note  de devoir doit être inclus dans  l’intervalle [0, 20],  cette  condition est composée de deux conditions simples qui  sont   note 0    et  note 20 , et aussi un autre exemple de  l’authentification par le login et password , voir l’exemple suivante pour bien comprendre :

Exemple1 :



   


Exemple2 :










Exercice d’application 2
Ecrire  un programme qui permet de faire  une remarque d’une note saisi au clavier (si la note supérieur  à 10  alors on affiche  validé sinon non validé.



La condition  if... else  que l'on vient de voir est le type de condition le plus souvent utilisé. Mais, on peut trouver  le  if... else  répété plusieurs fois : Prenons cet exemple :















2) Les Structures  répétitives

2-1) Introduction
Prenons d’une saisie au clavier, par exemple, on pose une question à laquelle doit répondre par « oui » ou « non ».
L’utilisateur risque de taper autre chose (une autre lettre), le programme peut soit planter par une erreur d’exécution soit dérouler normalement jusqu’au  bout, mais en produisant des résultats fantaisistes.
Pour éviter ce problème, on peut mettre en place un contrôle de saisie pour vérifier que les  données entrées au clavier correspondent bien à celles attendues par le programme. 




!!! Le programme  ci-dessus résout le problème si on se trompe qu’une  seule fois, et on fait entrer une valeur correcte à la deuxième demande. Sinon en cas de deuxième  erreur, il faudrait rajouter un  «  if  ». Et ainsi de suite, on peut rajouter des  centaines  de  «  if  » 
* La solution à ce problème consiste à utiliser une structure répétitive.
Une structure répétitive, encore appelée boucle, est utilisée quand une instruction ou une liste d’instruction, doit être répétée plusieurs fois. La répétition est soumise à une condition. 
2-2) La boucle while
La boucle while  permet de répéter un traitement tant que la condition est vraie.
Syntaxe :





==> L’exécution de la boule dépend de la valeur de la condition. Si est vrai, le programme exécute le(s) instruction(s). Il retourne ensuite sur la ligne du while, procède au même examen, et ainsi de suite.
==>La boucle ne s’arrête que lorsque prend la valeur fausse, et dans ce cas le programme poursuit son exécution après  la boucle  « sortir de la boucle ».

Exemple:



Remarque :
Si la  structure   while   contient la condition ne devient jamais fausse. Le programme tourne dans une boucle infinie et n’en sort plus.
Exemple:



Dans cet exemple nous avons  une boucle infinie. L’ordinateur ne s’arrêtera jamais d’afficher le message Bonjour  car la variable  i qui est testée dans la condition n’est jamais incrémenter. Alors pour  résoudre  le problème de boucle infinie dans ce cas-là, on incrémente la variable i à  chaque tour de boucle  pour afficher   Bonjour  10 fois exactement.


Exercice 1
Ecrire un programme  qui calcule la somme  S = 1+2+3+4+……..+ 10. Utilisant la boucle while.




 
Exercice 2
Ecrire un programme qui calcule la somme   S= 1+2+3+4+……..+ N,  où N saisi par l’utilisateur. 




2-3)  La boucle  for
La boucle  for  permet de répéter une liste d’instructions un nombre connu de fois.

Syntaxes :




Exemple 1 :



Exemple 2 :



 Ces exemples  permettent d’afficher le message bonjour 10  fois.
 ==> La partie d’valeur initiale  est de type entier. Elle est initialisée par la valeur initiale, cette valeur s’augmente  par  1 automatiquement à  chaque tour de boucle  jusqu’à la valeur qui se trouve avant la valeur finale.
==> Lorsque la valeur compteur vaut la valeur avant finale, le traitement est exécuté une seule fois puis le programme sort de la boucle.
==>  pour la première syntaxe le compteur commence par la valeur 0  jusqu’à la valeur qui se trouve avant la valeur finale.  

Exercice 1
Ecrire un programme  qui affiche le message  Bonjour  N fois, où N saisi par l’utilisateur. Utilisant la boucle for.



Exercice 2
Ecrire un programme  qui calcule   S= 1+2+3+4+……..+ 10. Utilisant la boucle for.




Exercice 3
Ecrire un programme  qui calcule   S= 1+2+3+4+……..+ N, où N saisi par l’utilisateur. Utilisant la boucle for.




Exercice 4
Ecrire un programme  qui affiche la table de multiplication de 5. Utilisant la boucle for




Exercice 5
Ecrire un programme qui affiche la table de multiplication d’un  entier saisie par l’utilisateur, Utilisant la boucle for



!!! La boucle for permet de faire des itérations sur un élément, comme une chaine de caractères.
Vous pouvez parcourir une chaîne de caractères (ce qui est également possible avec while). Pour l'instant, intéressons-nous à for.

Syntaxe :       for element in sequence :

Exemple:



la variable lettre prend successivement la valeur de chaque lettre contenue dans la chaîne de caractères (d'abord B, puis o, puis n…………). On affiche ces valeurs avec print. 
==> Les mots clés break et continue 
Le mot-clé break permet tout simplement d'interrompre (de stopper)  une boucle

Exemple:



La boucle va stopper lorsqu’il  arrive à la lettre  j

* Le mot-clé continue  permet de… continuer une boucle, en repartant directement à la ligne du while ou for

Exemple :
Dans cet exemple nous allons afficher seulement les nombres impairs compris entre 1 et 10


Comme vous le voyez, la boucle teste la valeur de i, si pair, i  s'incrémente de 1.Puis Arrivé au mot-clé continue, Python  n'exécute pas la fin du bloc mais revient au début de la boucle en testant à nouveau la condition du while. Autrement dit, quand Python arrive à le mot continue,  il saute à la ligne du while sans exécuter la fin du bloc.


                                              Chapitre 3 : Les  fonctions

1) Introduction
Les fonctions sont des sous programmes  permettent de regrouper plusieurs instructions dans un bloc qui sera appelé grâce à un nom. D'ailleurs, vous avez déjà vu des fonctions : print  et input  en font partie par exemple. ces fonctions peuvent apparaître dans une expression, dans  une comparaison, à la droite d’une affectation, etc. 
Nous avons utilisé pas mal de fonctions depuis le début de ce tutoriel. On citera pour mémoire print , type et input, sans compter quelques autres. Mais vous devez bien vous rendre compte qu'il existe un nombre incalculable de fonctions déjà construites en Python. Toutefois, vous vous apercevrez aussi que, très souvent, un programmeur crée ses propres fonctions. C'est le premier pas que vous ferez, dans ce chapitre

1-1) Déclaration d’une fonction
Syntaxe :



 
def : mot-clé qui est l'abréviation de « define » (définir, en anglais) et qui constitue le prélude à toute construction de fonction
Le nom de la fonction   qui se nomme exactement comme une variable. N'utilisez pas un nom de variable déjà instanciée pour nommer une fonction 
La liste des paramètres qui seront fournis lors d'un appel à la fonction. Les paramètres sont séparés par des virgules et la liste est encadrée par des parenthèses ouvrante et fermante (là encore, les espaces sont optionnels mais améliorent la lisibilité)
Exemple:
La table de multiplication de 5 dans une fonction serait donc :




Exercice 1
Ecrire une fonction qui affiche la table de multiplication d’un  entier saisie par l’utilisateur, 



 

Et là, vous pouvez passer en argument différents nombres, table(8) pour afficher la table de multiplication  8 par exemple.

==> L'instruction return
Ce que nous avons fait était intéressant, mais nous n'avons pas encore fait le tour des
possibilités de la fonction. Et d'ailleurs. Si vous vous souvenez bien, il existe des fonctions comme print qui ne renvoient rien (attention, « renvoyer » et « afficher » sont deux choses différentes) et des fonctions telles que input ou type qui renvoient une valeur. Vous pouvez capturer cette valeur en plaçant une variable devant (exemple variable2 = type(variable1)). En effet, les fonctions travaillent en général sur des données et renvoient le résultat obtenu, suite à  un calcul par exemple.

Prenons un exemple simple : une fonction chargée de mettre au carré une valeur passée en argument.



L'instruction return signifie qu'on va renvoyer la valeur, pour pouvoir la récupérer ensuite et la stocker dans une variable par exemple. Cette instruction arrête le déroulement de la fonction, le code situé après le return ne s'exécutera pas.
L'instruction var = carre(5) :   La variable var  contiendra, après exécution de cette instruction, 5 au carré, c'est-à-dire 25.

Je suis en train d'écrire la suite  de ce cours  !!!



 








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