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COMPRENDRE LES BASES DE LA PROGRAMMATION EN PYTHON LICENCE 1 - UPB 1 SOMMAIRE P

COMPRENDRE LES BASES DE LA PROGRAMMATION EN PYTHON LICENCE 1 - UPB 1 SOMMAIRE Partie 1 - Je découvrez Python 1. Principale caractéristique de Python 2. Environnement matériel et logiciel Partie 2 - Les bases du langage Python 3. Les calculs et les opération en Python 4. Les affectations 5. Les Entrée / Sortie standard 6. Les variables 7. Les types de base du langage Python 8. Les opérations et les méthodes sur les listes 9. Les méthodes sur les dictionnaires 10.Les méthodes sur les fichiers 11.Les structures conditionnelles 12.Les structures de boucle 13.Les fonctions 14.La gestion des exceptions PARTIE 1: Je découvre python CARACTERISTIQUES Python est un langage de programmation impérative, structurée, orientée objet, de haut niveau. Python étant ainsi appelé en référence à la troupe de comiques britanniques Monty Python, le nom IDLE pourrait être une référence à Eric Idle, un membre fondateur de la troupe. Il présente les avantages suivants :  Sa syntaxe est très simple et concise : "on code ce que l'on pense". Proche du 'langage algorithmique'.  Moderne. Très largement répandu dans l'industrie, l'enseignement et la recherche, notamment pour ses applications scientifiques. Une large communauté participe à son développement.  Puissant, muni de nombreuses bibliothèques de fonctions. Dont de très bonnes bibliothèques scientifiques.  Pratique pour travailler sur des objets mathématiques. Assez proche du langage mathématique.  Multi paradigmes, supportant les principaux styles de programmation : impératif, procédural, orienté objet...  Multi plateformes : GNU/Linux, Mac OS X, Windows... PRINCIPALE CARACTÉRISTIQUE DE PYTHON  Libre et gratuit : logiciel Open Source (www.opensource.org) distribué sous la licence PSF (Python Software Foundation) compatible avec la GPL (Gnu Public Licence).  Gratuit, disponible sur la plupart des plateformes (Windows, Mac, Linux, ...).  Python est dynamiquement typé.  Python est extensible : On peut l'interfacer avec d'autres langages (C, C++, Delphi, Java…) PRINCIPALE CARACTÉRISTIQUE DE PYTHON HISTORIQUE 1991 : Guido van Rossum travaille aux Pays-Bas sur le projet AMOEBA, un système d’exploitation distribué. Il conçoit Python à partir du langage ABC et publie la version 0.9.0 sur un forum Usenet 1996 : sortie de Numerical Python. Ce langage a été baptisé ainsi en hommage à la troupe de comiques les « Monty Python ». 2001 : naissance de la PSF (Python Software Fundation). Les versions se succèdent. Un grand choix de modules est disponible, des colloques annuels sont organisés, Python est enseigné dans plusieurs universités et est utilisé en entreprise. Fin 2008 : sorties simultanées de Python 2.6 et de Python 3.0 Depuis 2013 : développement des branches 2 et 3 : v2.7.3 et v3.3.0 PRINCIPALE CARACTÉRISTIQUE DE PYTHON Quelques implémentations CPython : Classic Python, codé en C, implémentation portable sur différents systèmes. Jython : ciblé pour la JVM (utilise le bytecode de JAVA) IronPython : Python.NET, écrit en C#, utilise le MSIL (MicroSoft Intermediate Language)  Stackless Python: élimine l’utilisation de la pile du langage C Pypy : projet de recherche européen d’un interpréteur Python écrit en Python CPython : Classic Python, codé en C, portable sur différents systèmes Python3000 : Python 3, la nouvelle implémentation de Cpython Unladen Swallow est un nouveau projet de Google utilisant les techniques de compilation JIT de Java. Ce projet multipliera par 5 la vitesse d'exécution de Python. 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL Quelques implémentations De nombreuses bibliothèques aident le développeur à travailler sur des projets particuliers. Plusieurs bibliothèques peuvent ainsi être installées pour, par exemple : développer des interfaces graphiques en Python. écrire de petits programmes très simples, appelés scripts, chargés permettant d’effectuer des tâches très précises sur l’ordinateur ; écrire des programmes complets, comme des jeux, des suites bureautiques, des logiciels multimédias, des clients de messagerie… faire des projets très complexes, comme des progiciels (ensemble de plusieurs logiciels pouvant fonctionner ensemble, principalement utilisés dans le monde professionnel). De nombreux modules couvrant des domaines très variés : numpy : algèbre linéaire, matrices, vecteurs, systèmes linéaires... scipy : probalilité/statistiques, FFT 1D, 2D..., filtrage numérique, images ; Matplotlib: tracé de courbes ; os : manipulation des répertoires et des fichiers 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL INSTALLATION DE PYTHON Les éléments nécessaires sont : une version de Python comme cités ci-dessus. Notez que les anciennes versions en 2.x sont incompatibles avec les plus récentes en 3.x. un éditeur de texte. Cependant, on peut utiliser un environnement de développement intégré ou IDE (Integrated DeveLopment Environment):  Anjuta ;  Scientific PYthon Development EnviRonment (abrégé en Spyder) : multiplateforme , libre, orienté scientifique.  Eric Python IDE  Geany est un éditeur de texte léger utilisant GTK+ et Scintilla et incluant les fonctions élémentaires d'un environnement de développement intégré  IDLE (Integrated DeveLopment Environment) : éditeur et interpréteur Python  Komodo Edit  Ninja-IDE  PIDA  PyCharm  Eclipse  PyScripter  Python Tools for Visual Studio  PythonAnywhere  SourceLair : pour la programmation en ligne dans le cloud.  Stani's Python Editor  Wing IDE 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL INSTALLATION DE PYTHON (Linux) Python est pré-installé sur la plupart des distributions Linux. Cependant, il est possible que vous n'ayez pas la dernière version en date. Pour le vérifier, tapez dans un terminal la commande python –V Cette commande renvoie la version de Python actuellement installée sur le système. Il est très probable que ce soit une version 2.x, comme 2.6 ou 2.7, pour des raisons de compatibilité. Pour installer Python 3.x dont la syntaxe est très proche de Python 2.x mais diffère, il faut : 1) Cliquer sur download et télécharger la dernière version de Python. 2) Ouvrir un terminal, puis se rendre dans le dossier où se trouve l'archive : Décompresser le fichier et l’installer. 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL INSTALLATION DE PYTHON (Linux) ou il suffit d’installer les paquets Python en fonction des besoins avec les outils disponibles: - avec l’installeur graphique (logithèque, muon, synaptic...), - ou avec la ligne de commande (adept, apt-get, yum...) de votre distribution. - Paquets Python 2.7 (Ubuntu 12.04 Precise, Debian Wheezy...): python2.7 python-numpy python-scipy python-matplotlib python-qt4 - Paquets Python 3.x (Ubuntu 14.04 Trusty, Debian Jessie...) python3 python3-numpy python3-scipy python3-matplotlib python3-pyqt4 Si, par exemple, vous avez installé Python 3.4, vous pouvez y accéder grâce à la commande : 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL INSTALLATION DE PYTHON (Windows) La distribution de base proposée sur Python.org n’inclut pas les modules numpy, scipy, etc. Pour l’installation, on peut utiliser un logiciel installateur, qui se charge d’installer les nombreux modules utiles au calcul scientifique ainsi que les IDE les plus connus (IDLE, Spyder...). Pour l’installation de modules sans installateur: 1) Aller sur http://www.python.org/download 2) Sélectionner la version de Python que vous souhaitez utiliser. 3) On vous propose un (ou plusieurs) lien(s) vers une version Windows : sélectionnez celle qui conviendra à votre processeur. Si vous avez un doute, téléchargez une version « x86 ». 4) Installer la version téléchargée. 5) Dans Démarrer > Tous les programmes. Python devrait apparaître dans cette liste 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL INSTALLATION DE PYTHON (MAC OS) L’installation de Python sous MAC OS est similaire à celle Linux. Se référer à l’installation en fonction de la version de l’OS. 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL Technique de production de Python Lorsqu’un programme source est fourni, Python commence par le compiler pour produire un code intermédiaire (similaire à un langage machine) appelé bytecode, lequel sera ensuite transmis à un interpréteur pour l'exécution finale. Pour l'ordinateur, le bytecode est très facile à interpréter en langage machine. Cette interprétation sera donc beaucoup plus rapide que celle d'un code source. 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL INSTALLATION DE PYTHON 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL Il existe deux modes d'exécution d'un programme python : 1. Depuis l'interpréteur Il permet d'exécuter une et une seule instruction à la fois.( les instructions sont effacées une fois la session expirée). 2. Depuis un IDE (Environnement Intégré de Développement) Un IDE permet d'écrire et d'éxecuter un programme (ensemble d'instructions) dans un fichier d'extension : .py, appelé aussi script. Pour exécuter le script, taper dans un terminal : python3 nom_fichier.py. Technique de production de Python Cette méthode a des avantages: L’interpréteur permet de tester immédiatement n'importe quel petit morceau de programme permettant ainsi de vérifier le bon fonctionnement de chaque composant d'une application au fur et à mesure de sa construction. L'interprétation du bytecode compilé est très satisfaisante pour de très nombreux programmes, y compris graphiques. Le bytecode est portable. Pour qu'un programme Python ou Java puisse s'exécuter sur différentes machines, il suffit de disposer pour chacune d'elles d'un interpréteur adapté. 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL INSTALLATION D’UN IDE Pour notre cours sous installerons l’IDE PyCharm. Les instructions d’installation en fonction du type de système d’exploitation sont disponibles à l’adresse: https://www.jetbrains.com/pycharm/download/ 2. ENVIRONNEMENT MATÉRIEL ET LOGICIEL TP: installation de PyCharm PARTIE 2: LES BASES Le langage Python est constitué : de mots clefs, qui correspondent à des instructions élémentaires (for, if...) ; de littéraux : valeurs constantes de types variés (25, 1.e4, ’abc’...) ; de types intrinsèques (int, float, list, str...) ; d’opérateurs (=, +, *, /, %...) ; de fonctions intrinsèques (Built-in uploads/s3/ cours-python-partie-upb.pdf