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Python 3 : objectif jeux Didier Müller, août 2016 www.nymphomath.ch Python 3 :

Python 3 : objectif jeux Didier Müller, août 2016 www.nymphomath.ch Python 3 : objectif jeux Chapitre 0 Introduction 0.1. Buts et moyens Comme son nom l'indique, ce livre a pour but d'apprendre le langage Python en programmant principalement des jeux, qui serviront de prétexte pour découvrir les différentes facettes du langage Python. La difficulté sera progressive : on commencera par des jeux très simples et sans fioritures, pour aller vers des jeux de plus en plus « jolis » et sophistiqués. Chaque jeu permettra d'introduire de nouvelles notions, tout en répétant celles déjà vues auparavant. Pour des raisons anecdotiques, les erreurs de programmation s'appellent des « bugs ». bug est à l'origine un terme anglais servant à désigner de petits insectes gênants, tels les punaises. Il est arrivé à plusieurs reprises que des cadavres de ces insectes provoquent des court-circuits et donc des pannes incompréhensibles. 0.2. Programmer ? La programmation consiste à « expliquer » en détails à un ordinateur ce qu'il doit faire, sachant qu'il ne comprend évidemment pas une langue humaine, mais seulement ce qu'on appelle un langage de programmation (par exemple C, Python, Java, etc.). En d'autres termes, il faudra traduire une idée simple (par exemple « trier des nombres dans l'ordre croissant »), en un vrai raisonnement parfaitement structuré et détaillé, que l'on appelle un algorithme. Un langage de programmation a de nombreux points communs avec un langage humain : il a une syntaxe (l'orthographe des mots) et une grammaire (la façon d'agencer les mots). La différence la plus importante est qu'un langage informatique ne tolère aucune erreur, alors que l'on peut mal parler une langue tout en se faisant comprendre quand même. 0.2.1. Types d'erreurs La programmation est une tâche complexe, et on y commet de nombreuses erreurs. Erreurs de syntaxe Un programme ne peut être exécuter que si sa syntaxe est parfaitement correcte. Dans le cas contraire, le processus s'arrête (on parle communément de « plantage ») et vous obtenez un message d'erreur. Le terme syntaxe se réfère aux règles que les auteurs du langage ont établies pour la structure du programme. Tous les détails ont de l'importance : le respect des majuscules et des minuscules, l'orthographe, la ponctuation, ... Erreurs sémantiques Le second type d'erreur est l'erreur sémantique ou erreur de logique. S'il existe une erreur de ce type dans un de vos programmes, il n'y aura aucun message d'erreur, mais le résultat ne sera pas celui que vous attendiez. Erreurs à l'exécution Le troisième type d'erreur est l'erreur en cours d'exécution (Run-time error), qui apparaît seulement lorsque votre programme fonctionne déjà, mais que des circonstances particulières se Didier Müller 0-1 août 2018 Introduction présentent (par exemple, votre programme essaie de lire un fichier qui n'existe plus). Recherche des erreurs et expérimentation Débuguer efficacement un programme demande beaucoup de perspicacité et ce travail ressemble à une enquête policière. Vous examinez les résultats, et vous devez émettre des hypothèses pour reconstituer les processus et les événements qui ont logiquement entraîné ces résultats. 0.2.2. Les 5 règles d'or pour bien programmer Programmer ne suffit pas. Il faut bien programmer, de sorte que quelqu'un qui voudra réutiliser votre programme puisse le faire facilement. En un mot, le programme doit être compréhensible. La première chose consistera à décomposer un problème compliqué en plusieurs sous-problèmes simples, donc à découper le programme en plusieurs sous-programmes. Voici les règles d'or à respecter : Règle numéro 1. Ne pas écrire de longs sous-programmes (pas plus de 10-15 lignes de code). Règle numéro 2. Chaque sous-programme doit avoir un objectif clair. Règle numéro 3. Ne jamais utiliser les fonctionnalités du langage dont on n'est pas sûr du résultat ou du rôle. Règle numéro 4 (jamais respectée). Éviter à tout prix le copier/coller, source d'innombrables erreurs. Règle numéro 5. Écrire des commentaires pour expliquer les parties les plus subtiles du programme. Vous trouverez sur le site web compagnon (voir § 0.4) un extrait des PEP8 PEP257 (Python Extension Proposal) originaux qui reprend les points importants pour l'apprentissage des bonnes méthodes de programmation en Python (voir § 0.3). Les auteurs originaux sont Guido van Rossum et Barry Warsaw. Didier Müller 0-2 août 2018 Python 3 : objectif jeux Chapitre 0 0.2.3. Citations de sagesse « L'enseignement de l'informatique ne peut faire de personne un programmeur expert plus que l'étude des pinceaux et du pigment peut faire de quelqu'un un peintre expert. » - Eric S. Raymond « Programmer, c'est comme se donner des coups de pied dans le visage, tôt ou tard, votre nez va saigner. » - Kyle Woodbury « Toujours codez comme si le gars qui finit par maintenir votre code sera un psychopathe violent qui sait où vous vivez. » - John Woods « Je ne suis pas un excellent programmeur. Je suis juste un bon programmeur avec d'excellentes habitudes. » - Kent Beck « N'importe quel idiot peut écrire du code qu'un ordinateur peut comprendre. Les bons programmeurs écrivent du code que les humains peuvent comprendre. » - Martin Fowler « La vérité ne peut être trouvée qu'à un endroit : le code. » - Robert C. Martin Guido von Rossum 0.3. Python Python est un langage portable, extensible, gratuit, qui permet (sans l'imposer) une approche modulaire et orientée objet de la programmation. Python est développé depuis 1989 par Guido van Rossum et de nombreux contributeurs bénévoles. Il est apprécié par les pédagogues qui y trouvent un langage où la syntaxe permet une initiation aisée aux concepts de base de la programmation. Enfin, le langage Python gagne en popularité car il est le langage favori des « data scientists », notamment. Il permet également de faire du Web aisément avec Django. 0.3.1. Principales caractéristiques du langage Détaillons quelques caractéristiques de Python : • Python est portable : il fonctionne non seulement sur Linux, mais aussi sur MacOS, et les différentes variantes de Windows. • Python est gratuit, mais on peut l'utiliser sans restriction dans des projets commerciaux. • Python convient aussi bien à des scripts d'une dizaine de lignes qu'à des projets complexes de plusieurs dizaines de milliers de lignes. • La syntaxe de Python est très simple et, combinée à des types de données évolués (listes, dictionnaires,...), conduit à des programmes à la fois très compacts et très lisibles. À fonctionnalités égales, un programme Python (abondamment commenté et présenté selon les canons standards) est souvent de 3 à 5 fois plus court qu'un programme C ou C++ (ou même Java) équivalent, ce qui représente en général un temps de développement de 5 à 10 fois plus court et une facilité de maintenance largement accrue. • Python est orienté objet. Il supporte l'héritage multiple et la surcharge des opérateurs. • Python est un langage qui continue à évoluer, soutenu par une communauté d'utilisateurs enthousiastes et responsables, dont la plupart sont des supporters du logiciel libre. Nous utiliserons dans ce cours la version 3. Il est à noter qu'un programme écrit en Python 2 n'est pas compatible avec la version 3, et nécessitera quelques modifications. Didier Müller 0-3 août 2018 Introduction Un guide d'installation est disponible sur le site compagnon (voir § 0.4). La version (ici 3.1.2) peut varier. 0.3.2. Installation de Python 3 Allez sur le site officiel de Python : www.python.org/download/ 1. Choisissez la dernière version (non bêta) adaptée à votre système d'exploitation. 2. Dans le programme d'installation, le plus simple est de cliquer chaque fois sur Next jusqu'au bouton Finish. 3. Python est maintenant installé. Vous le trouverez dans votre liste de programmes. Pour le démarrer, choisissez dans le répertoire Python le programme IDLE (Python GUI). La fenêtre suivante devrait alors apparaître : 0.4. Site web compagnon Vous trouverez sur le site associé à ce cours les programmes des jeux, afin d'éviter de perdre du temps à les recopier et afin de pouvoir les tester facilement. Vous trouverez aussi les corrigés des exercices et les ressources à utiliser. L'adresse est www.nymphomath.ch/pj/ 0.5. Contenu du cours Dans ce cours, les jeux et autres amusements auront une place prépondérante, même si, de temps à autre, surtout dans les premiers chapitres, on trouvera des exercices concernant d'autres sujets. Première partie : bases de Python Au chapitre 1, nous aborderons un élément essentiel des jeux : le hasard. Nous aborderons du même coup en douceur quelques concepts importants de la programmation : l'affichage, les opérateurs, les boucles et les conditions. Au chapitre 2, le jeu Devine mon nombre permettra de voir deux concepts fondamentaux de la programmation : les conditions et les boucles. Il sera aussi question de variables. On calculera plus loin les probabilités de perdre des armées lors de combats au Risk. Au chapitre 3, on jouera à Pierre, papier, ciseaux contre l'ordinateur, ce qui nous permettra d'introduire les procédures et les fonctions. On retrouvera ce jeu au chapitre 4, mais cette fois dans une version graphique. On calculera aussi des probabilités avec Let's make a deal ! Au chapitre 5, nous découvrirons le jeu de Juniper Green, où nous devrons utiliser des listes. Nous analyserons aussi le célèbre jeu uploads/Litterature/ python-par-les-jeux.pdf