Voici comment la plupart des gens pensent que l'informatique fonctionne :
Logiciel nécessaire pour l'activité : Python 3 : Thonny, IDLE ou un site sur lequel on peut faire interpréter du Python
Evaluation
✎ question 05
Exercices supplémentaires 🏠 : sur le site
Documents de cours PDF : .PDF
Sources latex : .TEX et entete.tex et licence.tex
Résumé : Version HTML ou imprimable ou ou PDF (couleur ou gris)
Cette activité d'introduction vous présente rapidement Python et les différentes choses que vous avez peut-être vu en seconde. Dans les activités suivantes, nous les aborderons en partant de zéro de toutes manières. Savoir ce que vous avez vu, ou pas, nous permettra de savoir sur quoi insister ou passer rapidement.
Voici comment la plupart des étudiants vont devoir apprendre l'informatique lors de leurs études supérieures de sciences, d'économie ou de communication s'ils n'ont jamais fait d'intormatique théorique :
Forcément, ca se passe mal et ça semble compliqué...
Heureusement pour vous, vous êtes en NSI !
Inutile de télécharger et d'installer Python ou Thonny si vous êtes en salle informatique. Tout est déjà installé.
Si vous ne trouvez pas, pensez à me demander.
Pour programmer en Python, il vous faut une version de Python 3 installée sur votre ordinateur.
Pour cela, plusieurs solutions existent :
Lien versThonny. Il s'agit d'un logiciel développé par l'Université de Tartu en Estonie.
Il existe bien d'autres environnements de développement pour Python. La plupart sont très complets mais destinés à des professionnels. Comme certains élèves prennent NSI juste pour comprendre ce que peut faire l'informatique, Thonny est un bon compromis : facile à installer, facile à utiliser, facile à gérer.
En anglais, Environnement de développement se note IDE : Integrated Development Environment.
On peut utiliser un programme Python à l'aide de plusieurs programmes différents :
Travail à faire chez vous
Pour pouvoir travailler chez vous, le plus simple est de simplement installer Thonny.
Commençons par voir comment utiliser la console interactive de Thonny. C’est basique en terme d’affichage mais cela ne nécessite aucune gestion des fenêtres. Pour débuter, c’est donc pratique.
Si Thonny n'est pas installé, il est temps d'aller voir l'article sur l'installation de Python et de Thonny dans le menu du haut de page.
On distingue :
Permet de créer un programme qu'on exécute avec la flèche verte.
Les trois chevrons >>> indiquent que l'interpréteur est prêt à exécuter immédiatement mais une seule fois l'instruction fournie après avoir validé avec ENTREE.
Cette zone est nommée CONSOLE PYTHON en Français, PYTHON SHELL en anglais.
✔ 01 (action)° Ouvrir Thonny et tester sa console avec ces quelques expressions simples.
>>> 3 + 8
11
>>> 3
3
>>> 3 * 10
30
>>> 3.5 + 1.0
4.5
On remarque donc qu'on obtient le résultat de notre demande sur la console.
✔ 02 (action)° Tester cette autre expression pour constater que l'interpréteur Python signale clairement lorsqu'il ne comprend pas ce qu'on lui demande.
>>> Ca va bien ?
File "<pyshell>", line 1
Ca va bien
^
SyntaxError: invalid syntax
✔ 03 (action)° Tester cette autre expression pour constater que parfois l'interpréteur Python signale l'erreur et produit beaucoup de texte. L'information importante se situe sur la dernière ligne, toujours.
>>> 12 / (3 - 3)
Traceback (most recent call last):
File "/home/rv/apps/thonny/lib/python3.7/site-packages/thonny/backend.py", line 1171, in wrapper
result = method(self, *args, **kwargs)
File "/home/rv/apps/thonny/lib/python3.7/site-packages/thonny/backend.py", line 1158, in wrapper
return method(self, *args, **kwargs)
File "/home/rv/apps/thonny/lib/python3.7/site-packages/thonny/backend.py", line 1234, in _execute_prepared_user_code
value = eval(expression, global_vars)
File "<pyshell>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
✔ 04 (action)° Tester cette dernière expression pour constater que, cette fois, la réponse de Python est... perturbante.
>>> 5,2 + 1,2
(5, 3, 2)
Lorsqu'on fournit un texte à l'interpréteur, il analyse la demande. Plusieurs cas possibles :
Plusieurs cas se présentent :
>>> 3.5 + 1.0
4.5
>>> Ca va bien ?
SyntaxError: invalid syntax
En terme d'analogie, c'est comme si en lisant une phrase, vous ne parveniez pas à en comprendre la signification à cause d'une virgule manquante, d'une mauvaise conjugaison ou autre erreur de non respect de la syntaxe du Français.
En Python, le texte doit être entouré de guillemets, simple ' ou double ". C'est cela qu'attend Python si vous voulez lui transmettre un texte :
>>> 'Ca va bien ?'
'Ca va bien ?'
>>> 12 / (3 - 3)
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 5,2 + 1,2
(5, 3, 2)
L'énorme problème de ce type d'erreur ?
Impossible pour l'interpréteur Python de signaler que sa réponse ne correspond pas à ce qui se passe dans votre tête !
L’intérêt de la console vient des choix limités d’interaction : pas de couleur, pas de souris...
L'algorithme est basé sur une boucle infinie :
La console a été programmée pour afficher le résultat final obtenu. C'est un choix de conception, rien d'autre.
Nous avons vu comment programmer avec 3 outils (Python directement, l'IDE Thonny ou l'interface Web Basthon)... Reste à voir pourquoi programmer !
L'informatique est une science qui consiste à résoudre les problèmes. Mais c'est une science assez difficile à appréhender car elle est composée de plusieurs piliers, plus ou moins dépendants.
Chacun de ces piliers fait partie de l'informatique.
C'est la programmation qui les relie entre eux.
Dans cette partie, nous allons voir quelques notions fondamentales qui vont vous permettre de commencer à programmer.
⚙ 05° Pour programmer en Python, vous allez taper du texte, juste du texte.
A qui est-il destiné ?
A un programme nommé "interpréteur Python", capable de le lire, l'interpréter et en déduire ce que vous voulez qu'il fasse.
Réaliser ceci :
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...correction...
Vous venez de voir 3 notions assez importantes :
Syntaxe à respecter : nom_de_la_variable = valeur
Exemple : a = 50
Syntaxe à respecter : nom_de_la_fonction(valeur)
Exemple : print(a)
Sur cet exemple, on va donc afficher à l'écran 50, le contenu de la variable a.
⚙ 06° Voyons comment on peut créer une interaction entre variable et fonction.
Réaliser ceci :
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5 | |
...correction...
Cette fonction sert à récupérer la valeur maximale parmi celles transmises entre parenthèses.
Notez qu'on stocke cette valeur dans une variable : on mémorise donc cette valeur et on pourra l'utiliser à l'avenir pour faire autre chose.
⚙ 07° Ce nouveau programme fait visuellement la même chose mais il y a une différence de fond. Laquelle ?
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...correction...
Même affichage mais on ne stocke le maximum nul part : on ne pourra donc pas utiliser cette valeur plus tard, pour faire autre chose.
⚙ 08° Que fait ce programme ?
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...correction...
On affiche 5 fois Bonjour et une seule fois FIN.
⚙ 09° Que fait ce programme ?
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Répondre ensuite à ces questions :
...correction...
On qu'il fait la même chose.
⚙ 10° Utiliser ce programme puis répondre aux questions.
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...correction...
⚙ 11° Utiliser ce programme puis répondre à la question.
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Comment indiquer à Python qu'on désire travailler avec un texte ?
...correction...
Lorsqu'on tape 5*2, on obtient bien 10 : le 2 indique clairement qu'on veut travailler sur l'entier 2.
Lorsqu'on tape 5*"2", on obtient bien "22222" car le "2" indique qu'on veut travailler sur un texte contenant "2". Python réalise alors 5 copier-coller du "2" et on obtient "22222".
Attention donc à ne pas confondre non plus ces deux notations : k pour indiquer qu'on travaille avec la variable k et "k" pour indiquer qu'on veut travailler avec un texte "k".
⚙ 12° Reste à voir comment parvenir à agir uniquement sous certaines conditions.
Il existe une structure if-elif-else, qui permet de dire quelles actions faire en fonction de quelles conditions.
Voici un exemple :
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Traduction :
Répondre à ces questions :
...correction...
⚙ 13° Pour voir si deux contenus sont identiques, on ne peut pas utiliser =, déjà pris pour réaliser les affectations de variables.
Le concepteur de Python a alors choisi de prendre == pour tester des égalités de contenus.
Compléter ce programme (en remplacer les ... pour les bonnes instructions) pour qu'il indique si on doit aller à gauche ou à droite.
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...correction...
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⚙ 14° Aller sur le site Py-rates, après avoir lu les indications ci-dessous :
L'auteur a placé pas mal d'explications sur le côté, à vous de les lire. N'hésitez pas à faire appel à l'enseignant en cas de problème.
Voici la fenêtre de Thonny :
Il faut écrire le programme dans la fenêtre du haut, sauvegarder et lancer le programme à l'aide de la flèche verte.
A titre d'exemple, voici un programme qui
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Voici le résultat visible dans la console après avoir appuyé sur la flèche et nommé le programme premier.py
>>> %Run premier.py
12.5
D'ailleurs, on peut fournir à print() plusieurs choses pourvu qu'on les sépare par une virgule. On pourrait ainsi réaliser un affichage plus clair de la réponse avec un programme comme celui ci :
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Voici le résultat visible dans la console après avoir appuyé sur la flèche et nommé le programme premier.py
>>> %Run premier.py
Réponse du programme : 12.5
a ← 10
On affecte le contenu de droite vers la variable à gauche. On va donc de la droite vers la gauche.
On peut représenter naïvement ce mécanisme comme une boite :
La syntaxe est variable = expression.
On place donc toujours la variable à gauche.
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Pour obtenir le contenu d'une variable, il suffit
>>> a = 100
>>> a
100
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Incrémenter de 1 en partant de 45 veut dire qu'on passe à 46.
Incrémenter de 2 en partant de 45 veut dire qu'on passe à 47.
Incrémenter de 5 en partant de 45 veut dire qu'on passe à 50.
Incrémenter de -1 en partant de 45 veut dire qu'on passe à 44.
On dit plutôt décrémenter de 1 d'ailleurs.
Conclusion
Incrémenter veut dire utiliser la valeur actuelle d'une variable pour calculer sa nouvelle valeur.
Incrémenter (sans autre information donnée) veut dire qu'on incrémente de +1. il s'agit de la valeur par défaut.
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2 | |
La demande s'effectue bien de la droite vers la gauche :
Une instruction conditionnelle permet d'exécuter un bloc d'instructions uniquement si la condition évaluée est vraie (True en Python).
Ci-dessous, un exemple où on change l'appréciation si la note est bonne (if en anglais)
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fatigue = "En forme !"
appreciation = "Moyen"
note = 20
if note > 15:
appreciation = "Très bien"
fatigue = "Grosse fatigue"
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La tabulation (4 espaces) permet de signaler à l'intepréteur Python le début et la fin du bloc de la condition. La ligne 6 n'appartient donc pas au bloc : elle sera exécutée que la condition soit vraie ou fausse.
On peut rendre le code plus clair pour un débutant en utilisant des lignes vides :
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fatigue = "En forme !"
appreciation = "Moyen"
note = 20
if note > 15:
appreciation = "Très bien"
fatigue = "Grosse fatigue"
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L1 - L2 - L3 - L4 (avec condition vraie) - L5 - L6 - fin
1
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3
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fatigue = "En forme !"
appreciation = "Moyen"
note = 20
if note > 15: # Vrai pour une note de 20
appreciation = "Très bien" # donc on effectue cette ligne
fatigue = "Grosse fatigue"
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L1-L2-L3-L4 (avec condition fausse) - L6 - fin
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fatigue = "En forme !"
appreciation = "Moyen"
note = 14
if note > 15: # Faux pour une note de 14
appreciation = "Très bien" # donc on n'effectue pas cette ligne
fatigue = "Grosse fatigue"
|
| ENTREE(S) | ⇒ | Fonction | ⇒ | SORTIE |
Une fonction est un bloc de code qui reçoit des données d'entrée et envoie une sortie.
Un exemple avec la fonction VALEUR_ABSOLUE qui n'attend qu'une entrée (un nombre) et qui renvoie la valeur absolue du nombre (le même nombre mais sans son signe).
| -12 | ⇒ | Fonction VALEUR ABSOLUE | ⇒ | 12 |
| 12 | ⇒ | Fonction VALEUR ABSOLUE | ⇒ | 12 |
| 5, 10, 50, 0, 20 | ⇒ | Fonction MAXIMUM | ⇒ | 50 |
| 5, 10, 50, 0, 20 | ⇒ | Fonction MINIMUM | ⇒ | 0 |
| 5, 10, 50, 0, 20 | ⇒ | Fonction SOMME | ⇒ | 85 |
Une fonction native est une fonction présente de base dans Python.
Dans le cadre de ce site, les fonctions natives sont toujours écrites en vert.
nom_fonction(a, b, c, d...)
Fonction VALEUR ABSOLUE : cette fonction se nomme abs() en Python.
>>> abs(-12)
12
>>> abs(12)
12
Fonction MAXIMUM : cette fonction se nomme max() en Python.
>>> max(10, 0, 50, 40)
50
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4 | |
Définir une fonction revient à stocker ses instructions pour les utiliser plus tard.
On voit d'ailleurs que vous ne pourriez pas l'utiliser pour le moment car vous ne savez pas ce que contient réellement la variable x.
Par contre, si vous avez bien compris ce qu'est une variable, vous devriez comprendre qu'on va remplir le double de ce qu'on va recevoir un jour en entrée.
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Le mot-clé return permet d'indiquer la sortie que la fonction devra renvoyer.
Placer des commentaires en français dans le code Python
On peut placer du texte à destination des développeurs qui vont lire le programme en utilisant le caractère #. Voir la partie suivante pour un exemple.
Attention : sur votre ligne, tout ce qui se trouve derrière ce # sera purement ignoré par l'interpréteur.
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Sur le code d'exemple, on lance un appel en ligne 4.
Avec l'appel de la ligne 5, on a 10 qui est stocké dans a lors de cet appel :
définition
appel | |
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4 | |
Explications complètes
Les fonctions ont deux avantages :
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4
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Déroulé
Vous devez donc savoir distinguer ces deux étapes, sous peine de ne pas comprendre correctement ce qui est réalisé :
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Cette fonction récupère la valeur d'une note, rajoute 5, bloque la note à 20 si elle dépassait 20 et renvoie le résultat final.
Déroulé
Traduction et déroulé
Pour réaliser plusieurs fois exactement la même série d'actions, il suffit d'utiliser une boucle bornée POUR, qu'on déclare à l'aide du mot-clé for en Python.
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7 | |
Déroulé du programme
L1
L3 - L4 - L5
L3 - L4 - L5
L3 - L4 - L5
L7
Résultat du programme
Avant boucle
A
-- B
A
-- B
A
-- B
Après boucle
3 | |
Traduction en français : "Réalise 3 fois le bloc d'instructions indentées"
On réalise des actions un peu différentes car utilisant une variable de boucle dont le nom se situe derrière le mot clé for.
for k in range(5):
Sur cet exemple, k est la variable de boucle :
Attention
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Déroulé du programme
L1
L3(k=0) - L4 - L5
L3(k=1) - L4 - L5
L3(k=2) - L4 - L5
L7
Résultat du programme
Avant boucle
A
0
A
1
A
2
Après
3 | |
Traduction en français : "Pour chaque valeur de k dans [0, 1, 2], réalise le bloc d'instructions indentées"
Le mot-clé while permet de réaliser une boucle sous condition. Le principe est le suivant :
Lorsqu’on tombe sur le début de la boucle, on évalue l’expression de poursuite.
Si elle est vraie, on réalise un tour de boucle et on revient au début.
Si elle est fausse, on arrête la boucle, en cherchant la première instruction hors boucle (non indentée).
Comme pour for et if, c'est l'indentation qui renseigne sur le bloc à réaliser :
L1 début du programme
L2
L3 while condition de poursuite:
L4 instruction A
L5 instruction B
L6 instruction C
L7
L8 suite du programme
On a donc deux possibilités d'exécution :
Le programme suivant permet de répondre à ce problème :
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Si on lance le programme :
>>> %Run boucleTQ.py
5120
9
On voit qu'on atteint 640 euros au bout de 6 mois. Un compte bancaire qui rapporte 100% tous les mois, c'est rentable mais malheureusement totalement imaginaire.
Traduction et déroulé
✎ 15 (rédaction)° Donner la succession des lignes que va suivre l'interpréteur Python sur ce programme et donner le contenu de la variable aire en fin de programme.
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...correction...
🏠 Exercices supplémentaires° Réaliser les exercices supplémentaires (voir le lien) en rédigeant correctement vos réponses.
Exercices à réaliser
Nous ferons le bilan une fois l'activité réalisée.
Certaines copies peuvent être ramassées et notées.
Activité publiée le 04 06 2023
Dernière modification : 25 12 2024
Auteur : ows. h.