Programmer en Python
Introduction
Python est un langage de programmation créé au début des année 1990 par Guido van Rossum, informaticien d'origine néerlandaise et admirateur des "Monthy Python", une troupe de comédiens britanniques qui donnera son nom au langage de programmation. Python est distribué sous licence libre et présente une syntaxe épurée et simplifiée, ce qui en fait un outil particulièrement adapté à l'apprentissage des concepts de base de la programmation. Une spécificité du langage est la disposition du code. Pour passer à l'instruction suivante, il suffit d'aller à la ligne. Pour créer un bloc d'instructions, on utilise l'indentation (décalage de 4 espaces vers la
droite) et toutes les instructions du bloc doivent être alignées.
Table des matières
Introduction ............................................................................................................................................ 1 Algorithme et programme ........................................................................................................... 2 Les variables ................................................................................................................................. 2 Les instructions élémentaires ...................................................................................................... 3 Les opérations sur les variables ........................................................................................... 3 Les instructions d’entrée et de sortie .................................................................................. 3 Les conditions .............................................................................................................................. 3 Les instructions conditionnelles .................................................................................................. 4 La structure conditionnelle « if » ......................................................................................... 4 La structure conditionnelle « if … else » .............................................................................. 4 La structure conditionnelle « if … elif … else » .................................................................... 4 Les boucles ................................................................................................................................... 5 Les boucles bornées ............................................................................................................. 5 Les boucles non bornées ..................................................................................................... 5 Les boucles imbriquées........................................................................................................ 6 Les fonctions ................................................................................................................................ 6 La définition d’une fonction ................................................................................................ 6 Le résultat d’une fonction ................................................................................................... 6 L’appel d’une fonction ......................................................................................................... 7 Bibliographie ......................................................................................................................................... 7
1 2 3
3.1 3.2
4 5
5.1 5.2 5.3
6.1 6.2 6.3
7.1 7.2 7.3
Nom :
Prénom :
Classe :
Seconde - SNT 2023
1Algorithme et programme
Communiquer avec un ordinateur demande un langage particulier : un langage de programmation (Scratch, Python, etc.). Il utilise un ensemble de mots et de règles appelés « instructions » et « syntaxe »
et forme des programmes informatiques. Un algorithme est une suite finie d’instructions à appliquer dans un ordre déterminé aboutissant à
une solution. Exemples : Recette de cuisine, itinéraire etc. Il existe plusieurs manières de représenter un algorithme : En écrivant toutes les étapes et les relations logiques dans un langage structuré ou pseudocode qui Avec une représentation graphique : l’algorigramme. Un programme est un ensemble d’opérations destinées à être effectuées par l’ordinateur. Une
• •
représente textuellement l’algorithme.
instruction correspond à une action.
2Les variables
Pour écrire un programme, il faut enregistrer les données nécessaires au traitement dans des espaces mémoires. Les variables désignent des emplacements de stockage. Dans un programme, elles sont repérées par des noms et prennent des valeurs qui peuvent évoluer au cours du temps. Une variable stocke une valeur dans un espace de la mémoire de l’ordinateur. Elle est désignée
par un nom.
Des valeurs sont affectées aux variables pendant l’exécution du programme. En Python, on affecte une valeur à une variable à l’aide du signe « = ». X=10 ( X10), se lit « X reçoit 10 » ou « On affecte la valeur 10 à la variable X » Une variable peut contenir des valeurs de différents types
comme (liste non exhaustive) : des nombres entiers (int) ; des nombres décimaux, appelés aussi « flottants » des textes, appelés « chaînes de caractères » (str). Booléen : variable qui ne prend que deux valeurs (Vrai ou Faux), sa valeur est en général Une liste est un type de valeur qui contient une suite ordonnée de valeurs. On dit qu'une liste est définie en extension lorsque l'on énumère toutes les valeurs de la liste. Une liste est encadrée par des crochets et les différentes valeurs de la liste sont séparées par
• • • • •
(float) ;
donnée par un test (bool).
des virgules ; par exemple :
liste_de_nombres = [ 7, 12, 1.5, 9, 43] liste_de_couleurs = [ "rouge", "vert", "bleu", "jaune", "orange" ]
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Seconde - SNT 2023
3Les instructions élémentaires
3.1Les opérations sur les variables
À chaque variable est associé un ensemble d’opérations qui dépendent de son type (opérations mathématiques sur les nombres, longueur des chaînes de caractères, etc.). Un opérateur permet d’effectuer des opérations ou d’agir sur
les variables. Remarque : Les opérations sur les variables respectent les règles de priorité mathématiques.
3.2Les instructions d’entrée et de sortie
Une instruction d’entrée permet à un programme de lire des valeurs saisies au clavier par l’utilisateur. Une instruction de sortie affiche les valeurs de variables à
l’écran.
En Python, l’instruction d’entrée « input » permet d’affecter la valeur saisie dans une variable. L’instruction de sortie « print » permet d’afficher à l’écran la valeur des variables. L’instruction « input » permet d’obtenir des chaînes de caractères. Si on veut saisir un entier, il faut alors utiliser en plus l’instruction « int »
Pour écrire un programme : 1. Déterminer les informations à saisir ou à calculer. Nommer les variables correspondantes et 2. Exprimer le ou les traitements à réaliser 3. Déterminer la ou les variables à afficher. 4. Ecrire le programme en respectant la syntaxe Python.
déterminer les types
4Les conditions
Un programme doit souvent prendre en compte différents cas et s’adapter à des situations. Il est alors nécessaire d’écrire
des conditions. Une condition est une expression logique dont le résultat
est soit « vrai » soit « faux ». Une condition est construite à l’aide d’opérateurs de
comparaison :
• • • •
l’opérateur « égal » noté = = ; l’opérateur « différent de » noté != ou <> ; les opérateurs « inférieur à » ou « supérieur à » notés < et > ; les opérateurs « inférieur ou égal à » ou « supérieur ou égal à » notés <= et >=.
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Seconde - SNT 2023 Lorsque la situation à tester est plus compliquée, il est possible de combiner plusieurs conditions
grâce aux opérateurs logiques : « and » qui signifie « et » ; « or » qui signifie « ou » ; « not » qui signifie «non » Exemple : Condition qui vérifie qu’une distance est inférieure à 40 m et qu’un accès wifi est autorisé.
• • •
5Les instructions conditionnelles
5.1La structure conditionnelle « if »
Suivant la valeur d’une condition (vraie ou fausse), le programme choisit les actions à réaliser. On
parle de structures conditionnelles. La structure conditionnelle « if » permet d’exécuter un bloc d’instructions lorsqu’une condition est
vérifiée. Exemple : Programme qui affiche l’autorisation d’accès d’un membre à un groupe privé.
5.2La structure conditionnelle « if … else »
La structure conditionnelle « if … else » permet d’exécuter un bloc d’instructions lorsqu’une condition est vérifiée et un autre bloc lorsqu’elle ne l’est pas. Exemple : Programme qui affiche l’autorisation ou l’interdiction d’accès d’un membre à un groupe privé
5.3La structure conditionnelle « if … elif … else »
La structure conditionnelle « if … elif … else » permet de gérer plusieurs conditions. Si une condition n’est pas validée, la suivante est étudiée. En Python, « elif » est la contraction de else if qui
signifie « sinon si ».
Exemple : Programme qui affiche les préférences de confidentialité d’un groupe.
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Seconde - SNT 2023
6 Les boucles
6.1 Les boucles bornées
Une boucle permet de répéter une ou plusieurs
instructions.
Lorsque l’on connaît le nombre de répétitions, on utilise
une boucle bornée. L’instruction Python correspondant à une boucle bornée
est « for indice in range() » :
• •
« in range() » permet d’énumérer le nombre de passages dans la boucle bornée ; l’indice i de la boucle prend les valeurs entières de 0 à n – 1, donc n valeurs. Il est possible de préciser la première et la dernière valeur de l’indice dans la boucle en définissant des bornes. Lorsque l’indice ne doit pas varier de 1 en 1, on peut également modifier le nombre de pas qui
sépare un indice du suivant. Exemple : Compte à rebours du déclencheur d’un appareil photo, la boucle s’effectuera 5 fois et l’indice i prend les
valeurs entières de 0 à 4. Exemple : On cherche à afficher une ligne sur deux d’un tableau de la 10ligne à la 19ligne. Voici le programme qui donne les numéros de lignes à afficher.
6.2Les boucles non bornées
Lorsque le nombre de répétitions n’est pas connu à l’avance, on utilise une boucle non bornée. Elle permet de répéter un bloc d’instructions tant qu’une condition est vérifiée. La structure correspondant à une boucle non bornée est « while condition : ». Si la condition est toujours réalisée, la boucle se répétera indéfiniment. Il est donc important de vérifier que la condition cesse d’être vraie à terme afin que la boucle se termine.
Exemple : Programme qui demande à l’utilisateur s’il veut partager sa localisation tant qu’il répond « non ». Le nombre de passages dans une boucle non bornée étant inconnu au départ, il peut être nécessaire de créer une variable comptant le nombre de tours. Elle peut indiquer à partir de quand
une condition n’est plus vérifiée. Une variable servant de compteur permet de compter le nombre de passages dans la boucle dans
une boucle non bornée. Exemple : Programme qui donne le nombre d’années pour que la consommation d’Internet atteigne 6000 TWh/an. Celle-ci est multipliée par 1,2 tous les ans. La variable « années » sert de
compteur.
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Seconde - SNT 2023
6.3Les boucles imbriquées
Il est possible d’imbriquer des boucles. À chaque passage dans la première boucle, la deuxième
boucle est effectuée entièrement Exemple : Programme qui affiche les tables de multiplication de 7, 8 et 9. La première boucle fait varier i de 7 à 9 et pour chaque valeur de i, la variable j varie de 1 à 10 dans la deuxième boucle
Pour programmer une boucle non bornée : 1. Déterminer si le nombre de répétitions est connu et choisir le type de boucle adapté. 2. Ecrire la condition à l’aide d’opérations de comparaison et/ou d’opérateurs logiques. 3. Déterminer les instructions à répéter. 4. Ecrire le programme en respectant la syntaxe Python.
7Les fonctions
7.1La définition d’une fonction
Il est parfois utile d’isoler une partie d’un programme pour pouvoir l’utiliser à n’importe quel moment et autant de fois que souhaité. Il s’agit de sous-programmes appelés « fonctions ». Ces fonctions facilitent l’écriture d’un programme en le rendant moins long et
plus lisible. Exemple : Fonction nommée bonjour qui permet d’afficher «
Bonjour ! ».
Une fonction est un ensemble d’instructions réutilisables. L’instruction Python « def » suivi du nom de la
fonction permet de la définir. Une fonction peut prendre des valeurs en entrée, celles-ci sont utilisées dans des variables appelées « paramètres ». Pour exécuter la fonction, il est nécessaire de préciser les valeurs de ces variables. Lors de la définition d’une fonction, les paramètres se mettent entre parenthèses après son nom. Exemple : Fonction nommée bonjour ayant un paramètre nommé « prenom ».
7.2Le résultat d’une fonction
Une fonction renvoie une valeur (nombre, texte, …) grâce à l’instruction « return ». Pour cela, il faut écrire le mot return suivi d’une variable de sortie. Remarque : Il est possible de ne rien renvoyer en sortie. Par exemple, lorsque la fonction permet un simple affichage. Exemple : Fonction nommée produit qui renvoie le produit de deux nombres.
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Seconde - SNT 2023
7.3L’appel d’une fonction
Dans le programme principal, on appelle une fonction en écrivant son nom suivi des valeurs des
paramètres entre parenthèses. Exemple : Écriture d’un programme utilisant deux appels à une même fonction nommée « tempsTrajet »
Une fonction peut être appelée à plusieurs reprises dans un programme, avec des valeurs de paramètres
identiques ou non. L’ordre des paramètres doit être respecté dans l’appel de la fonction.
Pour écrire une fonction : 1. Déterminer les paramètres et leur associer une variable. 2. Déterminer la variable de sortie. 4. Ecrire le programme en respectant la syntaxe Python.
3. Ecrire les formules.
Bibliographie
• • •
python.iutsf.org/ Livre SNT 2Cahier d’Algo - Hachette
nd
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Programmer en Python 2023 - sans exo.pdf
Stéphane MAUCOURANT
Created on September 9, 2024
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Programmer en Python
Introduction
Python est un langage de programmation créé au début des année 1990 par Guido van Rossum, informaticien d'origine néerlandaise et admirateur des "Monthy Python", une troupe de comédiens britanniques qui donnera son nom au langage de programmation. Python est distribué sous licence libre et présente une syntaxe épurée et simplifiée, ce qui en fait un outil particulièrement adapté à l'apprentissage des concepts de base de la programmation. Une spécificité du langage est la disposition du code. Pour passer à l'instruction suivante, il suffit d'aller à la ligne. Pour créer un bloc d'instructions, on utilise l'indentation (décalage de 4 espaces vers la
droite) et toutes les instructions du bloc doivent être alignées.
Table des matières
Introduction ............................................................................................................................................ 1 Algorithme et programme ........................................................................................................... 2 Les variables ................................................................................................................................. 2 Les instructions élémentaires ...................................................................................................... 3 Les opérations sur les variables ........................................................................................... 3 Les instructions d’entrée et de sortie .................................................................................. 3 Les conditions .............................................................................................................................. 3 Les instructions conditionnelles .................................................................................................. 4 La structure conditionnelle « if » ......................................................................................... 4 La structure conditionnelle « if … else » .............................................................................. 4 La structure conditionnelle « if … elif … else » .................................................................... 4 Les boucles ................................................................................................................................... 5 Les boucles bornées ............................................................................................................. 5 Les boucles non bornées ..................................................................................................... 5 Les boucles imbriquées........................................................................................................ 6 Les fonctions ................................................................................................................................ 6 La définition d’une fonction ................................................................................................ 6 Le résultat d’une fonction ................................................................................................... 6 L’appel d’une fonction ......................................................................................................... 7 Bibliographie ......................................................................................................................................... 7
1 2 3
3.1 3.2
4 5
5.1 5.2 5.3
6.1 6.2 6.3
7.1 7.2 7.3
Nom :
Prénom :
Classe :
Seconde - SNT 2023
1Algorithme et programme
Communiquer avec un ordinateur demande un langage particulier : un langage de programmation (Scratch, Python, etc.). Il utilise un ensemble de mots et de règles appelés « instructions » et « syntaxe »
et forme des programmes informatiques. Un algorithme est une suite finie d’instructions à appliquer dans un ordre déterminé aboutissant à
une solution. Exemples : Recette de cuisine, itinéraire etc. Il existe plusieurs manières de représenter un algorithme : En écrivant toutes les étapes et les relations logiques dans un langage structuré ou pseudocode qui Avec une représentation graphique : l’algorigramme. Un programme est un ensemble d’opérations destinées à être effectuées par l’ordinateur. Une
• •
représente textuellement l’algorithme.
instruction correspond à une action.
2Les variables
Pour écrire un programme, il faut enregistrer les données nécessaires au traitement dans des espaces mémoires. Les variables désignent des emplacements de stockage. Dans un programme, elles sont repérées par des noms et prennent des valeurs qui peuvent évoluer au cours du temps. Une variable stocke une valeur dans un espace de la mémoire de l’ordinateur. Elle est désignée
par un nom.
Des valeurs sont affectées aux variables pendant l’exécution du programme. En Python, on affecte une valeur à une variable à l’aide du signe « = ». X=10 ( X10), se lit « X reçoit 10 » ou « On affecte la valeur 10 à la variable X » Une variable peut contenir des valeurs de différents types
comme (liste non exhaustive) : des nombres entiers (int) ; des nombres décimaux, appelés aussi « flottants » des textes, appelés « chaînes de caractères » (str). Booléen : variable qui ne prend que deux valeurs (Vrai ou Faux), sa valeur est en général Une liste est un type de valeur qui contient une suite ordonnée de valeurs. On dit qu'une liste est définie en extension lorsque l'on énumère toutes les valeurs de la liste. Une liste est encadrée par des crochets et les différentes valeurs de la liste sont séparées par
• • • • •
(float) ;
donnée par un test (bool).
des virgules ; par exemple :
liste_de_nombres = [ 7, 12, 1.5, 9, 43] liste_de_couleurs = [ "rouge", "vert", "bleu", "jaune", "orange" ]
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Seconde - SNT 2023
3Les instructions élémentaires
3.1Les opérations sur les variables
À chaque variable est associé un ensemble d’opérations qui dépendent de son type (opérations mathématiques sur les nombres, longueur des chaînes de caractères, etc.). Un opérateur permet d’effectuer des opérations ou d’agir sur
les variables. Remarque : Les opérations sur les variables respectent les règles de priorité mathématiques.
3.2Les instructions d’entrée et de sortie
Une instruction d’entrée permet à un programme de lire des valeurs saisies au clavier par l’utilisateur. Une instruction de sortie affiche les valeurs de variables à
l’écran.
En Python, l’instruction d’entrée « input » permet d’affecter la valeur saisie dans une variable. L’instruction de sortie « print » permet d’afficher à l’écran la valeur des variables. L’instruction « input » permet d’obtenir des chaînes de caractères. Si on veut saisir un entier, il faut alors utiliser en plus l’instruction « int »
Pour écrire un programme : 1. Déterminer les informations à saisir ou à calculer. Nommer les variables correspondantes et 2. Exprimer le ou les traitements à réaliser 3. Déterminer la ou les variables à afficher. 4. Ecrire le programme en respectant la syntaxe Python.
déterminer les types
4Les conditions
Un programme doit souvent prendre en compte différents cas et s’adapter à des situations. Il est alors nécessaire d’écrire
des conditions. Une condition est une expression logique dont le résultat
est soit « vrai » soit « faux ». Une condition est construite à l’aide d’opérateurs de
comparaison :
• • • •
l’opérateur « égal » noté = = ; l’opérateur « différent de » noté != ou <> ; les opérateurs « inférieur à » ou « supérieur à » notés < et > ; les opérateurs « inférieur ou égal à » ou « supérieur ou égal à » notés <= et >=.
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Seconde - SNT 2023 Lorsque la situation à tester est plus compliquée, il est possible de combiner plusieurs conditions
grâce aux opérateurs logiques : « and » qui signifie « et » ; « or » qui signifie « ou » ; « not » qui signifie «non » Exemple : Condition qui vérifie qu’une distance est inférieure à 40 m et qu’un accès wifi est autorisé.
• • •
5Les instructions conditionnelles
5.1La structure conditionnelle « if »
Suivant la valeur d’une condition (vraie ou fausse), le programme choisit les actions à réaliser. On
parle de structures conditionnelles. La structure conditionnelle « if » permet d’exécuter un bloc d’instructions lorsqu’une condition est
vérifiée. Exemple : Programme qui affiche l’autorisation d’accès d’un membre à un groupe privé.
5.2La structure conditionnelle « if … else »
La structure conditionnelle « if … else » permet d’exécuter un bloc d’instructions lorsqu’une condition est vérifiée et un autre bloc lorsqu’elle ne l’est pas. Exemple : Programme qui affiche l’autorisation ou l’interdiction d’accès d’un membre à un groupe privé
5.3La structure conditionnelle « if … elif … else »
La structure conditionnelle « if … elif … else » permet de gérer plusieurs conditions. Si une condition n’est pas validée, la suivante est étudiée. En Python, « elif » est la contraction de else if qui
signifie « sinon si ».
Exemple : Programme qui affiche les préférences de confidentialité d’un groupe.
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Seconde - SNT 2023
6 Les boucles
6.1 Les boucles bornées
Une boucle permet de répéter une ou plusieurs
instructions.
Lorsque l’on connaît le nombre de répétitions, on utilise
une boucle bornée. L’instruction Python correspondant à une boucle bornée
est « for indice in range() » :
• •
« in range() » permet d’énumérer le nombre de passages dans la boucle bornée ; l’indice i de la boucle prend les valeurs entières de 0 à n – 1, donc n valeurs. Il est possible de préciser la première et la dernière valeur de l’indice dans la boucle en définissant des bornes. Lorsque l’indice ne doit pas varier de 1 en 1, on peut également modifier le nombre de pas qui
sépare un indice du suivant. Exemple : Compte à rebours du déclencheur d’un appareil photo, la boucle s’effectuera 5 fois et l’indice i prend les
valeurs entières de 0 à 4. Exemple : On cherche à afficher une ligne sur deux d’un tableau de la 10ligne à la 19ligne. Voici le programme qui donne les numéros de lignes à afficher.
6.2Les boucles non bornées
Lorsque le nombre de répétitions n’est pas connu à l’avance, on utilise une boucle non bornée. Elle permet de répéter un bloc d’instructions tant qu’une condition est vérifiée. La structure correspondant à une boucle non bornée est « while condition : ». Si la condition est toujours réalisée, la boucle se répétera indéfiniment. Il est donc important de vérifier que la condition cesse d’être vraie à terme afin que la boucle se termine.
Exemple : Programme qui demande à l’utilisateur s’il veut partager sa localisation tant qu’il répond « non ». Le nombre de passages dans une boucle non bornée étant inconnu au départ, il peut être nécessaire de créer une variable comptant le nombre de tours. Elle peut indiquer à partir de quand
une condition n’est plus vérifiée. Une variable servant de compteur permet de compter le nombre de passages dans la boucle dans
une boucle non bornée. Exemple : Programme qui donne le nombre d’années pour que la consommation d’Internet atteigne 6000 TWh/an. Celle-ci est multipliée par 1,2 tous les ans. La variable « années » sert de
compteur.
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Seconde - SNT 2023
6.3Les boucles imbriquées
Il est possible d’imbriquer des boucles. À chaque passage dans la première boucle, la deuxième
boucle est effectuée entièrement Exemple : Programme qui affiche les tables de multiplication de 7, 8 et 9. La première boucle fait varier i de 7 à 9 et pour chaque valeur de i, la variable j varie de 1 à 10 dans la deuxième boucle
Pour programmer une boucle non bornée : 1. Déterminer si le nombre de répétitions est connu et choisir le type de boucle adapté. 2. Ecrire la condition à l’aide d’opérations de comparaison et/ou d’opérateurs logiques. 3. Déterminer les instructions à répéter. 4. Ecrire le programme en respectant la syntaxe Python.
7Les fonctions
7.1La définition d’une fonction
Il est parfois utile d’isoler une partie d’un programme pour pouvoir l’utiliser à n’importe quel moment et autant de fois que souhaité. Il s’agit de sous-programmes appelés « fonctions ». Ces fonctions facilitent l’écriture d’un programme en le rendant moins long et
plus lisible. Exemple : Fonction nommée bonjour qui permet d’afficher «
Bonjour ! ».
Une fonction est un ensemble d’instructions réutilisables. L’instruction Python « def » suivi du nom de la
fonction permet de la définir. Une fonction peut prendre des valeurs en entrée, celles-ci sont utilisées dans des variables appelées « paramètres ». Pour exécuter la fonction, il est nécessaire de préciser les valeurs de ces variables. Lors de la définition d’une fonction, les paramètres se mettent entre parenthèses après son nom. Exemple : Fonction nommée bonjour ayant un paramètre nommé « prenom ».
7.2Le résultat d’une fonction
Une fonction renvoie une valeur (nombre, texte, …) grâce à l’instruction « return ». Pour cela, il faut écrire le mot return suivi d’une variable de sortie. Remarque : Il est possible de ne rien renvoyer en sortie. Par exemple, lorsque la fonction permet un simple affichage. Exemple : Fonction nommée produit qui renvoie le produit de deux nombres.
Page | 6
Seconde - SNT 2023
7.3L’appel d’une fonction
Dans le programme principal, on appelle une fonction en écrivant son nom suivi des valeurs des
paramètres entre parenthèses. Exemple : Écriture d’un programme utilisant deux appels à une même fonction nommée « tempsTrajet »
Une fonction peut être appelée à plusieurs reprises dans un programme, avec des valeurs de paramètres
identiques ou non. L’ordre des paramètres doit être respecté dans l’appel de la fonction.
Pour écrire une fonction : 1. Déterminer les paramètres et leur associer une variable. 2. Déterminer la variable de sortie. 4. Ecrire le programme en respectant la syntaxe Python.
3. Ecrire les formules.
Bibliographie
• • •
python.iutsf.org/ Livre SNT 2Cahier d’Algo - Hachette
nd
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