2.0 Eléments de base

Note

Pour afficher du texte dans la console en Python, on utilise la fonction : print().

Pour demander à l’utilisateur de saisir des données, on utilise la fonction : input(). La fonction input renvoie toujours une chaine de caractères.

2.1 Variables et affectation

Dans un programme, les données utilisées sont stockées dans des variables. Une affection est le fait d’associer une donnée (valeur ou expression) avec un nom. Une variable est comme une boîte sur laquelle il y a une étiquette avec un nom et dans laquelle on y range des informations diverses. Le nom de la variable peut être n’importe quelle chaine alphanumérique (sauf certains mots clés réservés) et ne doit pas commencer par un chiffre. L’opérateur d’affectation est noté =.

Exemple 1 : Cette instruction associe la valeur 3 au nom x.

X=3

Exemple 2 : Cette instruction associe la valeur de l’expression à droite du signe =.

Y = 3 + 5  #Y vaut 8

Exemple 3 :

this.py

X=3
Y=3+5
Z = X + Y

Z vaut 11. Car il est la somme des valeurs de X et de Y au nom Z.

En Python, nous pouvons faire des affectations multiples pour gagner du temps dans la rédaction et d’économiser des lignes de code. Ainsi, ces 3 lignes d’instructions :

X=1
Y=3
Z=5

Peuvent tout simplement s’écrire :

x,y,z = 1,2,5

On pourrait aussi écrire :

x=1; y=2; z=5

Vocabulaire à connaitre :

Une variable est composée d’un nom (ou identificateur) ; d’une adresse en mémoire où est enregistrée une valeur (ou un ensemble de valeurs), d’un type qui définit ses propriétés.

Une expression a une valeur qui est le résultat d’une combinaison de variables ou d’objets, de constantes et d’opérateurs.

Une instruction est une commande qui doit être exécutée par la machine.

Une affectation est une instruction qui commande à la machine de créer une variable en lui précisant son nom et sa valeur.

Attention à ne pas confondre expression et instruction. Une expression se calcul, elle possède une valeur. L’instruction s’exécute et n’a pas de valeur. L’écriture x=0.5*x**2+1 est une instruction : affecter la valeur de l’expression 0.5*x**2+1.

2.2 Les types simples.

Les types de base qui permettent de définir l’ensemble des valeurs qui peuvent prendre les variables sont :

Les types numériques int.

Ce type représente les nombres entiers. La taille d’une variable int n’est limité que par la capacité de la machine et le temps nécessaire à leur utilisation.

Les types booléens bool.

Ce type permet de représenter les valeurs booléennes True (vrai) ou 1 en binaire et False (faux) ou 0 en binaire.

Les types flottants float.

Ce type est utilisé pour les nombres réels. La virgule est remplacée par le point.

Les types chaines de caractères str.

Les chaines de caractères.

2.3 Opérations sur les types numériques

Liste des opérations disponible sur les types numériques.
Addition	`+` Exemple : `a + b`
Soustraction	`-` Exemple : `a - b`
Multiplication	`` Exemple : `a b`
Exponentiation	`` Exemple : `a b`
Division	`/` Exemple : `a / b`
Division entière	`//` Exemple : `a // b`
Opération modulo	`%` Exemple : `a % b`

Pour chacune des écritures, il existe des syntaxes permettant d’aller plus vite dans la rédaction comme :

a = a + b peut s’écrire a += b par exemple.

2.4 Comparaison et opération booléens

Les opérateurs mathématiques de comparaisons s’écrivent ainsi :

Liste des opérateurs mathématiques de comparaisons.
Egale	`==`
Différent	`!=`
Inférieur	`<`
Inférieur ou égale	`<=`
Supérieur	`>`
Supérieur ou égale	`>=`

Valeur de retour sur les opérations

x==y prend la valeur True si x et y sont égaux, sinon prend la valeur False.
x!=y prend la valeur True si x et y sont différent, sinon prend la valeur False.

Valeur de retour sur les opérations logiques

a and b prend la valeur True si a et b sont True et sinon prend la valeur False.
a or b prend la valeur False si a et b sont False et sinon prend la valeur True.
not a prend la valeur True si a est False et prend la valeur False si a est True.

2.5 Le type chaine de caractères

str est une abréviation de string en anglais qui veut dire chaine de caractères. Une chaine de caractère est par exemple tout ce que l’on saisie avec les touches du clavier. On utilise des guillemets ou des apostrophes pour les déclarer.

MyString = "hello world!"
MyString2 = 'hello world!'

Si vous écrivez Mystring = Hello, Hello sera considéré comme étant une variable. Si elle n’existe pas, il y aura une erreur. Si elle existe, MyString aura alors la valeur de la valeur de Hello.

Nous pouvons connaitre la longueur d’une chaine, qui est le nombre de caractère qui la compose, grâce à la fonction len.

len("hello") #a pour valeur un entier : 5
MyString = "Hello world"
len(MyString) #a pour valeur un entier : 11

Chaque caractère de la chaine possède un indice qui commence de 0 à (longueur de la chaine -1).

Indice 0	Indice 1	Indice 2	Indice 3	Indice 4	Indice 5	Indice 6	Indice 7	Indice 8	Indice 9
H	E	L	L	O		Y	O	U	!

Nous avons ici la chaine « HELLO YOU ! ». Si nous faisons un : len("HELLO YOU !") nous obtenons la longueur 10. Toutefois nous voyons dans le tableau que le dernier caractère se situe à l’indice 9( 10 – 1).

Il est possible d’accéder à l’indice i d’une chaine grâce à cette syntaxe :

MyString = "Hello world"
MyString[2] #Nous accédons à l’indice 2 de la chaine. Soit au caractère l

Nous pouvons avoir accès également à une suite de caractères d’une chaine avec la notation : MyString [i : j]. L’indice i est inclus et j est exclu.

MyString = "Hello world"
MyString [2 :4] #résultat:  ll

2.6 Les types composés

Il s’agit des types tuple, list, dict. Nous étudierons ici les list. Un objet de type list (« une liste »), représente un ensemble ordonné d’objets éventuellement de types différents. De la même manière qu’avec les chaines de caractères, les éléments de la liste sont ordonnés en commençant à l’indice 0. Comment déclarer une liste :

MyList1= [] #une liste vide.
MyList2=[4] #une liste avec un seul élément, ici l’entier 4.
MyList3=[5, 'hello', 3.14, ['a', 'b']] #une liste avec des éléments de différents types.

La fonction len est aussi utilisable avec les listes et renvoie sa longueur. len(MyList3) a pour valeur l’entier 4.

L’accès à un élément ou une suite d’éléments se fait comme pour les chaînes :

MyList3[1] #est l’élément 'hello'
MyList3[0:3] #est la liste des éléments d’indices 0,1,2 soit [5,'hello',3.14]

Il est possible de modifier le contenu d’une liste de la sorte :

MyList3[1] = "AU REVOIR"
MyList3 #vaut alors [5, 'AU REVOIR', 3.14, ['a', 'b']]

La méthode append permet d’ajouter des éléments en fin de liste.

MyList.append("ELEMENT1")
MyList.append("ELEMENT2")
#MyList vaut: ["ELEMENT1", "ELEMENT2"]

2.7 Opération sur les types `str` et `list`

Il est possible d’indexer à partir du dernier élément :

Exemple : Nous avons une liste de : 7 éléments, rangés de l’index 0 à 6.

MyList["item1","item2","item3","item4","item5","item6","item7"]
#Je peux directement aller au dernier élément :
MyList[-1]
#Et on en déduit comment accès à l’avant dernier :
MyList[-2]

La concaténation.

Str1 = "BON"
Str2="JOUR"

Je peux créer une nouvelle chaine qui sera l’assemblage de Str1 et Str2, on appelle cela faire une concaténation.

Str3 = Str1 + Str2

Str3 vaut alors « BONJOUR »

Nous pouvons aussi effectuer la concaténation de n copies :

strConcat = 3*Str3

strConcat vaut :bonjourbonjourbonjour

Nous pouvons changer le type des variables grâce aux fonctions : int, float, str.

StrPI = "3.1415"

StrPI est de type string.Pour la convertir en float il suffira d’écrire ceci :

float(StrPI)

De ce fait :

NombrePI = float(StrPI)

NombrePI sera de type float.

La fonction list permet de convertir une chaine de caractère en une liste dont les éléments sont les différents caractères de la chaine.

String = "3.1415"
MyList = list(String)

MyList vaut donc ['3', '.', '1', '4', '1', '5']

3.0 Instructions conditionnelles et boucles

L’indentation est le décalage vers la droite du début de ligne. C’est un élément très important de la syntaxe en Python mais aussi dans tous les autres langages.

Cela permet de délimiter visuellement des blocs de code et aide à la lisibilité. En Python, quand vous créez un bloc, la ligne précédente l’indentation se termine par le signe :.

3.1 Instructions conditionnelles

if condition:
  Instructions

Condition désigne une expression et instructions désigne une instruction ou un bloc d’instructions écrites sur plusieurs lignes.

Exemple :

if n == 4:
  n = 4 * 2

Nous pouvons aussi ajouter des instructions si la condition n’est pas respectée avec le mot clé else.

if n == 4:
  n = 4 * 2
else:
    n = 4 + 1

Nous pouvons aussi ajouter une série de conditions dans le cas où les précédentes ne seraient pas respectées avec le mot clé elif.

if degree <= 0:
  message = "Il géle !!"
elif degree > 0 and degree < 20:
    message = "Il fait froid !!"
else:
    message ="Il faut chaud!!"

N’oubliez pas que c’est l’indentation qui permet de délimiter les blocs d’instructions à exécuter si la condition est vérifiée.

3.2 Boucles conditionnelles

Structure :

while condition:
  instructions

Tant que la condition est respectée, alors les instructions seront exécutées.

a = 10
while a > 0:
    print("a est supérieur à zéro")
    a = a - 1

Si j’exécute le script, j’obtiens à l’écran :

a est supérieur à zéro
a est supérieur à zéro
a est supérieur à zéro
a est supérieur à zéro
a est supérieur à zéro
a est supérieur à zéro
a est supérieur à zéro
a est supérieur à zéro
a est supérieur à zéro
a est supérieur à zéro

Tant que a > 10 est True, alors on affiche « a est supérieur à zéro » puis on soustrait 1 à la variable a. Au bout de 10 « tours » dans la boucle, a se retrouve égale à zéro, la condition a > 0 n’est plus vrai. Les instructions cessent alors d’être exécutées.

3.3 Boucles non conditionnelles

Structure :

for i in range(n):
  instructions

Cette boucle permet de répéter n fois une instruction ou un bloc d’instructions.

for car in "bonjour":
  print(10*car)

Execution:

bbbbbbbbbb
oooooooooo
nnnnnnnnnn
jjjjjjjjjj
oooooooooo
uuuuuuuuuu
rrrrrrrrrr

Explication :

Pour chaque caractère un à un de la chaine « bonjour », on affiche 10 fois le caractère.

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

Exécution : Pour chaque valeur de i en partant de 1, puis en augmentant de 1 jusqu’à 10, afficher : hello.

hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello

for i in range(6,10):
  print("hello")

Exécution : Pour chaque valeur de i en partant de 6, puis en augmentant de 1 jusqu’à 10, afficher : hello.

hello
hello
hello
hello

for i in range(6,10,2):
  print("hello")

Exécution : Pour chaque valeur de i en partant de 6, puis en augmentant de 2 jusqu’à 10, afficher : hello.

hello
hello

Ajouter l’instruction break dans la boucle permet de sortir de celle-ci. L’instruction continue permet d’éviter un passage dans la boucle.

3.4 Mise en pratique: Modifier une liste

MyList = ['bijou','caillou','chou','genou','hibou','joujou','pou']
for i in range(len(MyList)):
    print(MyList[i])

Exécution

bijou
caillou
chou
genou
hibou
joujou
pou

Nous souhaitons ajouter un “x” à la fin de chaque mot, et les afficher de nouveau.

MyList = ['bijou','caillou','chou','genou','hibou','joujou','pou']
for i in range(len(MyList)):
    MyList[i] = MyList[i] + "x"
    print(MyList[i])