Les bases pour comprendre la programmation avec Python

  • Post last modified:19 novembre 2022
  • Temps de lecture :11 min de lecture
  • Post category:Lycée

Python est un langage de programmation très populaire dans les écoles et les entreprises. Il doit sa popularité à une syntaxe claire et un vocabulaire intuitif qui permettent une initiation et un apprentissage aisés de la programmation.

Capacités travaillées

Présentation d'un logiciel Python

Le développeur écrit ses lignes de code à l’aide d’un éditeur de texte/code (notepad+, sublimetext…) qui pourra alors créer des fichiers Python qui auront pour extension : *.py (voir image à gauche ci-dessous).

L’élève de lycée ou de collège pourra utiliser des logiciels (Edupython, Spyder…) compilant déjà de nombreuses bibliothèques Python : ils sont plus simples d’utilisation.

Ce code sera alors exécuté et s’affichera sur une console (voir image à droite ci-dessous) avec laquelle il est possible d’interagir (si vous avez inséré la fonction input)

Affichage du logiciel Edupython en mettant en évidence la zone "code" et la zone "console"
Fenêtre du logiciel Edupython avec la "zone code" et la "zone console"

Python, une autre calculatrice

Travail n°1 :

  • Rentrer dans la zone code le calcul suivant : 30 + 45 puis exécuter votre code. 

Rien ne se passe ? Cela est normal. Il faut « dire » à Python d’afficher le résultat dans la console : on utilise l’instruction ou fonction print()

  • Rentrer dans la zone code : print(30 + 45) puis exécuter votre code. 

La fonction/instruction print() permet d’afficher les résultats dans la console

Exercice à réaliser :

  • Rentrer dans la zone code le calcul suivant : 3,14 × 3 puis exécuter votre code. 

Mais pourquoi 2 nombres s’affichent-ils ? 🤔

Les virgules de nos nombres doivent être des points sur Python : 3,14 doit s’écrire 3.14 : la virgule est un séparateur pour Python.

  • Corriger votre code précédent pour afficher le bon résultat.
  • En une seule ligne de code, rentrer les calculs suivants pour que les résultats s’affichent dans la console : 3,14 × 3 puis 45 / 5 puis 67 – 17 puis 9,5 – 4,5.
print(3.14 * 3 , 45/5 , 67 - 17 , 9.5 - 4.5)

La virgule est un séparateur pour Python. Les virgules de nos nombres doivent être remplacées par des points.

Qu'est ce qu'une variable pour python ?

Sur Python, on peut « stocker » des valeurs : ce sont des variables. Chaque variable doit avoir un « nom ».

# Exemple de variable : 

temperature = 19

print (temperature)

Exercice à réaliser :

Soit un carré de 4,5 cm de côté. Votre professeur de maths vous demande de calculer l’aire, le périmètre, la diagonale d’une de ses faces ainsi que le volume du cube associé. 

  • Il manque de nombreuses choses dans le code ci-dessous. Compléter ce code pour qu’il affiche dans la console tout ce que le professeur demande.
# Déclaration de la variable : cote

cote = 4.5

# Nouvelles variables
perimetre = 
aire = 


print (perimetre)
print (aire)

Nous pouvons mettre des commentaires dans le code en commençant par # : cela permet de rendre le code plus facile à lire, à comprendre. Ils sont à destination du développeur ; Python ne les exécute pas. 

Travail noté n°1 :

Lors d’une expérience de chimie, vous deviez calculer la masse volumique d’une solution de sucre. Vous avez mesuré avec la balance une masse de solution de 285 g et un volume de 250 mL avec l’éprouvette graduée. 

  • En vous inspirant du script précédent, écrire un code qui permet de calculer la masse volumique de la solution. 

Les différents types de variables sur Python

Les nombres

Nous les avons manipulé dans les travaux précédents.

Les chaines de caractères " "

  • Nous pouvons stocker des mots ou des phrases
# Exemple de variable "chaine de caractères" : 

bout1 = "Ceci"
bout2 = 'est une'
bout3 = "phrase" print (bout1)
print(bout3)
print(bout2)
print (bout3 , bout1, bout 2)

Les chaines de caractères doivent être encadrées par des guillemets « texte » ou des apostrophes ‘Texte’.

Nous pouvons alors enrichir nos codes et les rendre plus compréhensibles en affichant dans la console des mots ou des phrases.

Dans l’exemple ci-dessous, nous pouvons indiquer à quelle grandeur correspond 19 (la température, notée T) et son unité (le degrés Celcius, noté °C)

# Exemple de variable : 

temperature = 19

print ("T = ", temperature , " °C")

Exercice à réaliser :

  • Reprenons le code sur le carré fait précédemment. Vous devez enrichir ce qui s’affichera dans la console afin que l’on comprenne ce que les calculs signifient.
# Déclaration de la variable : cote

cote = 4.5

# Nouvelles variables
perimetre = 
aire = 


print (perimetre)
print (aire)

Travail noté n°2 :

Reprenez le code du travail noté n°1 fait précédemment. Vous devez enrichir ce qui s’affichera dans la console avec du texte afin que l’on comprenne ce que les calculs signifient.

Les listes [ ]

Les listes encadrent entre crochets [ ] une collection de nombres ou chaines de caractère séparés par des virgules [10 , « texte » , 20 , « phrase »]

Dans l’exemple ci-dessous, nous avons consigné les différentes informations d’une personne : son nom, prénom, date de naissance, taille, adresse.

# Exemple de variable Liste : 

arthur = [ "Dupont" , "Arthur" , "20/10/20012" , 180 , "3 rue de l'arc en ciel" ]

print (arthur)

Les opérations entre types de variables

Exercice à réaliser : 

  • Copier-coller le code ci-dessous puis exécuter-le.

Une information apparait en rouge dans la console : elle signale un bug.

  • Vous devez débugger le code.
# Déclaration des variables a, b, c, d, e

a = 'tout le monde' #Ceci est une chaine de caractères pour Python
b = 'coucou'        #Ceci est une chaine de caractères pour Python
c = 10              #Ceci est un nombre pour Python
d = 2               #Ceci est un nombre pour Python
e = [1, 4, 6]       #Ceci est une liste pour Python


# Opérations simples avec les différentes variables

m = a + b       #Vous collez 2 chaines de caractères : POSSIBLE
print(m)

n = c + d       #Vous additionnez 2 nombres : POSSIBLE
print(n)

o = a + d       #Vous collez une chaine de caractère et un nombre : IMPOSSIBLE
print(o)        # Proposer un autre code juste.

p = m + e       #Vous collez/additonnez une chaine de caractère et une liste : IMPOSSIBLE
print(p)        # Proposer un autre code juste.


print(m, b, e)  #Vous souhaitez afficher à la suite les variabes m, b et e : POSSIBLE

On peut additionner des nombres entre eux, des chaines de caractères entre elles, des listes entre elles.

Mais il est impossible d’additionner des nombres avec des chaines de caractères ou les listes avec des nombres, etc…

Exercice à réaliser : 

  • Lire le code ci-dessous et trouver le bug qui va planter le programme. 
  • Exécuter le code pour vérifier votre hypothèse puis débuguer le script. 
  • Ecrire une nouvelle ligne de code qui permettra d’afficher une phrase qui a un sens.
# Déclaration des variables

Variable_1 = 'Je multiplie'
Variable_2  = '2 par'
Variable_3 = '10. Cela fait' 
Variable_4 = '20'
Variable_5 = 20
Variable_6 = 2

# Opérations simples avec les différentes variables

Phrase_1 = Variable_3 + Variable_1 + Variable_2
Phrase_2 = Variable_4 + Variable_3 + Variable_2 + Variable_2

Variable_7 = Variable_4 / Variable_6

# Affichage dans la console

print(Phrase_2)
print(Phrase_1)
print(Variable_7)

La fonction input( )

Cette fonction permet à l’utilisateur du code d’interagir avec le code en stockant les valeurs qu’il souhaite dans une variable. 

Exercice à réaliser : Copier-coller le code ci-dessous puis exécuter-le.

Si il y a un bug, cela est normal. Passer à la suite

# Déclaration des variables
x = input ('x sera égale à ')
y = input ('y = ')
c = x + y 
d = x * y
print (c)
print (d)

Nous avons rencontré un problème : pour python, toutes les valeurs que vous rentrez avec la fonction input() correspondent, par défaut, à du texte (=chaine de caractère) et non à un nombre. Il faut lui spécifier que notre variable est un nombre.

Exercice à réaliser : Pour régler le problème, il faut rajouter les 2 lignes de code ci-dessous sous les input() puis exécuter le code.

x = float (x)     # Indique à Python que x est un nombre
y = float (y)     # Indique à Python que y est un nombre

Travail noté n°3 :

Reprenez le code du travail noté n°2 fait précédemment. Vous devez changer le script pour que les valeurs de masse et de volume soient rentrés par l’utilisateur via la console et non par le développeur dans le code. 

Pour aller plus loin

La page web suivante vous guide pas-à-pas sur une série d’exercices afin de maitriser d’autres fonctions.

Source – monlyceenumerique.fr

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