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.
Nous allons maintenant taper nos instructions dans la fenêtre du haut : la zone de programmation.
Pour lancer le programme, il faut :
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
1
2
3
4 | |
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 :
1
2
3
4 | |
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
Les variables servent à stocker des données.
Le mécanisme d'affectation de variables consiste à créer une liaison entre un NOM et un CONTENU MEMOIRE.
1 | |
L'opérateur = permet de créer une variable nommée a et y stocker la valeur 10.
On peut représenter naïvement ce mécanisme comme une boite qui porte un NOM et dans laquelle on place le CONTENU associé.
Néanmoins, une affectation est simplement un moyen de faire la liaison entre un NOM et un CONTENU en mémoire :
Notez bien que c'est le CONTENU 10 qu'on associe au NOM a : on va de la droite vers la gauche. C'est pour cela qu'on écrit a ← 10 dans les algorithmes.
Pour obtenir le contenu d'une variable, il suffit de taper le nom de cette variable dans la console interactive. Nous verrons que cela n'est pas suffisant dans un programme.
Incrémenter veut dire modifier la valeur d'une variable en lui ajoutant une autre valeur.
Incrémenter de 1 veut dire qu'on augmente la valeur de 1 : 45 passe à 46.
Ce +1 est la valeur par défaut en l'absence d'information.
Incrémenter de 2 veut dire qu'on augmente la valeur de 2 : 45 passe à 47.
Incrémenter de -1 veut dire qu'on augmente la valeur de -1 : 45 passe à 44.
On dit plutôt décrémenter.
Pour incrémenter a de 1 : a = a + 1
1
2 | |
En ligne 1, a référence 10.
En ligne 2, on évalue a + 1, ce qui donne 11. Au final, a référence donc 11.
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)
1
2
3
4
5
6 |
fatigue = "En forme !"
appreciation = "Moyen"
note = 20
if note > 15:
appreciation = "Très bien"
fatigue = "Grosse fatigue"
|
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 :
1
2
3
4
5
6
7
8 |
fatigue = "En forme !"
appreciation = "Moyen"
note = 20
if note > 15:
appreciation = "Très bien"
fatigue = "Grosse fatigue"
|
L1 - L2 - L3 - L4 (avec condition vraie) - L5 - L6 - fin
1
2
3
4
5
6 |
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"
|
L1-L2-L3-L4 (avec condition fausse) - L6 - fin
1
2
3
4
5
6 |
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 |
Les fonctions sont des instructions particulières qui :
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.
On en fait l'appel en notant son nom et en fournissant entre parenthèses les entrées séparées par des virgules.
nom_fonction(a, b, c, d...)
Dans le cadre de ce site, les fonctions natives sont toujours écrites en vert.
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
1
2
3
4 | |
On distingue deux choses :
Déclarer la fonction revient à stocker ses instructions.
Pour déclarer une fonction, on écrit dans l'ordre
1
2 | |
Important : lors de la déclaration, on ne lance aucun appel, on ne fait que mettre en mémoire.
Le mot-clé return permet d'indiquer ce que la fonction devra renvoyer si on l'appelle.
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.
Lancer un appel revient à fournir les entrées et attendre la réponse de la fonction.
Sur l'exemple, l'appel se fait LIGNE 4.
1
2
3
4 | |
Déroulé
Traduction (et déroulé)
Les fonctions ont deux avantages :
1
2
3
4
5 | |
Déroulé
1
2
3
4
5
6
7 | |
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.
1
2
3
4
5
6
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
1
2
3
4
5
6
7 | |
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 réalise une boucle sans prévoir à l'avance combien de tours on va la réaliser exactement. 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
A chaque début de tour, on teste la condition de poursuite :
Il s'agit donc d'une sorte de mélange entre un if et un for : tant que la condition est vraie, on réalise le bloc et on revient au début de la boucle.
Le programme suivant permet de répondre à ce problème :
1
2
3
4
5
6
7
8
9 | |
Si on lance le programme :
>>> %Run boucleTQ.py
5120
9
On voit qu'on atteint 5120 euros au bout de 9 mois. Un compte bancaire qui rapporte 100% tous les mois, c'est rentable mais malheureusement totalement imaginaire.
Traduction et déroulé
✎ 05 (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.
1
2
3
4
5 | |
...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.
Cette partie contiendra à chaque fois des questions d'élèves qu'on retrouve d'année en année mais dont les réponses nécessitent des notions qui ne sont pas au programme ou qui seront détaillées plus tard. Pratique et intéressant mais absolument pas indispensable du coup.
Utilisez le bouton CONTACT en bas de chaque page.
Notez l'URL de l'activité ou son nom et copiez le texte qui pose problème, si besoin avec une description de ce qu'il faut changer si vous pensez que c'est nécessaire.
Merci !
Activité publiée le 04 06 2023
Dernière modification : 13 07 2023
Auteur : ows. h.