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TD - Algorithmique Débuter en Python - Partie 1 Table des matières I Variables

TD - Algorithmique Débuter en Python - Partie 1 Table des matières I Variables et afﬁchages 2 1 Éditeur et console sous Python 2 2 Les types : type(), les variables et les affectations 3 3 Variables et affectations simultanées 5 4 Les fonctions mathématiques de bases 6 II Les fonctions sous Python 7 1 Présentation des fonctions sous Python 7 2 Calculer le résultat d’une somme, produit, différence .. 9 3 La division euclidienne 10 4 Des fonctions 11 III Avec le module math 13 1 Périmètre et aire 13 2 (Optionnel) Input() ou ﬂoat(input() 14 IV Instructions conditionnelles 15 1 Si ... alors... sinon 15 2 if test1 : instructions1 elif test2 : instructions2 18 V Structures itératives 19 1 Boucle dont on connaît le nombre d’itérations 19 2 Boucle dont on ne connaît pas le nombre d’itérations 23 VI Quelques problèmes et exercices supplémentaires 26 TD - Algorithmique - Débuter en Python - Partie 1 Première partie Variables et afﬁchages I.1. Éditeur et console sous Python I.1.1 Lancer l’éditeur Python On ouvre un éditeur Python : 1. avec un éditeur en ligne : www.repl.it 2. avec un éditeur comme Spyder : https ://pypi.org/project/spyder/ 3. avec un éditeur comme Edupython : https ://edupython.tuxfamily.org/ I.1.2 Dans la console La console se reconnaît facilement. C’est elle qui contient le chevron > (ou le triple >>>) qui est l’invite de Python (prompt en anglais) et qui signiﬁe que Python attend une commande. L’esprit d’utilisation de la console est un peu le même que celui d’une calculatrice. # Dans la console PYTHON >>> 2+3 5 >>> a=5 >>> a-9 -4 Le symbole # (se lit « croisillon », « hash » en anglais) permet de faire ﬁgurer dans le corps du pro- gramme un commentaire qui ne sera pas pris en compte lors de son exécution. # Le symbole = n’est pas celui de l’égalité mathématique, il n’est d’ailleurs pas symétrique. Il s’agit d’affecter une valeur à une variable : on stocke une valeur numérique ou du texte dans une mémoire. = Lancer les instructions suivantes dans la console en appuyant sur Enter à chaque ﬁn de ligne et regarder le résultat Exercice 1 # Dans la console PYTHON >>> print ( "Hello world !") >>> x=3 >>> x >>> 4+5 >>> 5/2 # Division décimale >>> 5//2 # Quotient de la division entière >>> print("la valeur de x est", x) www.math93.com/Jérôme Courtois/Franck Duffaud 2/28 TD - Algorithmique - Débuter en Python - Partie 1 I.2. Les types : type(), les variables et les affectations I.2.1 Les différents types de variables Voici les différents types de variables que vous devez connaître : Type Notation Python Exemples Nombres entiers relatifs int( ) > int(−5.5) −5 > type(2) <class ’int’ Nombres ﬂottants (décimaux) ﬂoat( ) > type(2.0) <class ’ﬂoat’> Les chaînes de caractères (string) str( ) > type(’a’) <class ’str’> Les booléens (True ou False) bool( ) > type(False) <class ’bool’> > 10 < 2 False > type(2<3) <class ’bool’> Les listes list( ) > type( [1,2] ) <class ’list’> Donner le type des expressions suivantes a type(a) a = 2 a = 2.0 a = 2+3 a = 2+3.0 a =′ Bon jour ′ a = False a = 2 < 3 a = "2 < 3" a = [2,3] a =′ 2.1′ Exercice 2 On peut afﬁcher ces variables avec la fonction print() par exemple print(a) ou taper seulement a dans la console puis Enter Remarque www.math93.com/Jérôme Courtois/Franck Duffaud 3/28 TD - Algorithmique - Débuter en Python - Partie 1 I.2.2 Tester et comparer des variables Une variable booléenne est le résultat True ou False d’une phrase ou d’un test logique. Exemple : Le test logique (ou la comparaison) a<b peut être True ou False, tout comme le test a==b Python est capable d’effectuer toute une série de comparaisons entre le contenu de deux variables, telles que : = = égal à ! = différent de > supérieur à > = supérieur ou égal à < inférieur à < = inférieur ou égal à Les tests et comparaisons # Dans la console PYTHON >>> 2<3 True >>> 3 = = 2 False >>> 3 = 2 # Attention : le symbole égal = est une affectation, # cette écriture renvoie une erreur SyntaxError: cannot assign to literal Prévoir puis testez les résultats suivants : Exercice 3 # Dans la console PYTHON a = 2 b = 3 c = 5 print( a == b) print( a+b == c) print( a < b ) print( a <= c) print( a==b and a==2) print(a==b or a==2) print( type( a == c) ) I.2.3 Pour enregistrer vos travaux dans votre éditeur Python — Sur repl.it : cliquez simplement sur : + new repl et donner un nom à votre ﬁchier. Il sera automatiquement enregistré après chaque Run. — Sinon sur un éditeur hors ligne : Cliquer sur Fichier puis Nouveau puis sélectionner Nouveau Module Python. En- registrer IMMEDIATEMENT votre programme dans votre répertoire de travail avec le nom Mon1erProgramme.py. www.math93.com/Jérôme Courtois/Franck Duffaud 4/28 TD - Algorithmique - Débuter en Python - Partie 1 I.3. Variables et affectations simultanées Exercice 4 1 a=2 2 b=-5 3 a,b=a+b,a-b 4 print("Maintenant a= ",a," et b = ",b) On considère l’algorithme ci-dessus écrit sous Python. Compléter le tableau suivant et donner l’afﬁchage de la ligne 4. Vous pourrez ensuite tapez le programme sous Python pour vériﬁer vos résultats. Ligne a b L1 ··· ··· L2 ··· ··· L3 ··· ··· 1 a=2 2 b=-5 3 a=a+b 4 b=a-b 5 print("Maintenant a= ",a," et b = ",b) On considère l’algorithme ci-dessus écrit sous Python. Compléter le tableau suivant et donner l’afﬁchage de la ligne 5. Vous pourrez ensuite tapez le programme sous Python pour vériﬁer vos résultats. Ligne a b L1 ··· ··· L2 ··· ··· L3 ··· ··· L4 ··· ··· Notez la différence entre les résultats. — Dans l’exemple de gauche ci-dessus, les valeurs de a et b sont affectées simultanément en utilisant les valeurs des lignes précédentes. — En revanche dans celui de droite, les affectations sont successives, ce qui explique les résultats différents. Ainsi a,b = b,a échange les valeurs des deux variables a et b (sans utilisation d’une variable tam- pon). Remarque On considère l’algorithme suivant écrit en pseudo code : L1 Traitement : U ←500 L2 N ←0 L3 U ←0.7×U +300 L4 N ←N +1 L5 Afﬁcher U , N 1. Compléter le tableau suivant aﬁn de déterminer les valeurs afﬁchées en sortie. Ligne U N L1 ··· ··· L2 ··· ··· L3 ··· ··· L4 ··· ··· 2. Écrire sous Python ce programme en utilisant le moins de lignes possible. Exercice 5 www.math93.com/Jérôme Courtois/Franck Duffaud 5/28 TD - Algorithmique - Débuter en Python - Partie 1 I.4. Les fonctions mathématiques de bases Opérations Interprétation Exemples de syntaxe Remarque + , - , * , / addition, soustraction, multi- plication et division a//b Partie entière de la division de a par b > 12//11 1 12÷11 ≈1,0909 a % b Reste de la division eucli- dienne de a par b > 17 % 3 2 17 = 3×5+2 int(a) partie entière > int(12.123) 12 divmod(a,b) Quotient et Reste de la divi- sion euclidienne de a par b > divmod(20,3) (6,2) 20 = 3×6+2 a**b ou pow(a,b) a Puissance b > 2**3 ou pow(2,3) 8 23 = 8 a**(1/2) Racine carrée pa > 9**(1/2) 3 p 9 = 3 a**(1/n) Racine nième de a : n pa > 27**(1/3) 3 3 p 27 = 3 abs(x) Valeur absolue de x : |x| > abs(-5.2) 5.2 |−5.2| = 5.2 round(a,n) Arrondie de a à 10−n près > round(2.2563,2) 2.26 + pour les str concatène deux chaînes de ca- ractère > "bon"+"jour" bonjour Pas vraiment mathématique mais je ne savait pas où le mettre 1. Tester chacune des fonctions listées ci-dessus avec des exemples de votre choix. 2. Compléter le tableau suivant en anticipant le résultat, sans utiliser votre éditeur Python! Exemples de syntaxe Résultat obtenu Exemples de syntaxe Résultat obtenu > 25/10 > 5*2 > 25//10 > 5**2 > 25%10 > abs(-5.7) > int(25/10) > ’mama’+’mia’ > round(3.1416,2) > ’2’+’3’+’4’ Exercice 6 www.math93.com/Jérôme Courtois/Franck Duffaud 6/28 TD - Algorithmique - Débuter en Python - Partie 1 Deuxième partie Les fonctions sous Python II.1. Présentation des fonctions sous Python def nom_ fonction(paramètres) : instruction 1 instruction 2 ... return valeur Cela déﬁnit une nouvelle fonction, les deux points entraînent une indentation délimitant la décla- ration de la fonction. Le bloc set à effectuer une série d’actions. Le plus souvent il se termine par return pour renvoyer une ou plusieurs valeurs. def nom_ fonction(paramètres) : # Dans l'éditeur PYTHON def f(x): # f est le nom de la fonction et x le paramètre de cette fonction valeur=x**2-x+41 # x**2=x*x (notation puissance) return valeur Exercice 7 1. La fonction déﬁnie ci-dessus renvoie l’image de la variable x par la fonction f déﬁnie par f (x) = x2 −x +41. Tester le programme avec des entiers naturels en écrivant uploads/Management/ nsi-debuter-python-v4-partie-1.pdf