Pourquoi apprendre le langage Python?

Rédigé par Abdelilah Azyat

Nous pouvons trouver le langage Python dans plusieurs domaines, à titre d’exemple:

  • Science des données
  • Machine Learning
  • Développement des applications mobiles
  • Développement web
  • Création des Jeux   
  • Robotique             
  • Automatiser des Tâches
  • …
Masterclass: Maîtrisez les bases de la programmation Python

Qu’est-ce que vous pouvez faire avec Python?

Nous proposons d'entamer l'apprentissage rapide de ce fabuleux langage en adoptant de parcourir les notions de base suivantes:

  • Introduction
  • Caractéristiques du Python
  • Déclaration d’une variable
  • Affichage  de valeur à l’écran
  • Variables (Quiz)
  • Types
  • Nommage
  • Opérations
  • Écriture
  • Séquence d’instructions
  • Sélection ou exécution conditionnelle (Quiz)

Machine Learning avec Python

Afficher les motifs en Python

Fonctions
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Introduction

Python est un langage de programmation qui est développé en 1989 par Guido van Rossum et de nombreux contributeurs bénévoles. C’est un langage portable, dynamique, extensible, open source, qui permet une approche modulaire et orientée objet de la programmation.

Python est un langage simple, multifonctions. Il est devenu populaire car il est utilisé par des programmeurs débutant, et même par des ingénieurs, des entreprises et des chercheurs à travers le monde.

Il dépasse des solutions propriétaires les plus performantes du marché grâce à de très nombreuses librairies d’une grande qualité. Il est devenu un des outils incontournables en développement web et les Sciences de Données.

Il est aussi utilisé par les géants de la Tech à savoir : Google, Amazon, IBM, Facebook, NASA, Netflix…

Caractéristiques du Python

Scripting :
  • créer des programmes contenant de dizaine de lignes qu’à des projets complexes de plusieurs dizaines de milliers de lignes.
Syntaxe
  • Il est claire, très simple et combinée à des types de données évolués (listes, tuples, sets, dictionnaires...),
Orienté-objet :
  • Il supporte l’héritage multiple et la surcharge des opérateurs,
Dynamique :
  • l’interpréteur peut évaluer des chaînes de caractères représentant des expressions ou des instructions
Gestion des ressources :
  • (mémoire, descripteurs de fichiers...) sans intervention du programmeur,

Outils de développement

Parmi les plus populaires:
C'est un terminal interactif, pour le langage de programmation Python qui propose des fonctionnalités telles que l'introspection, une syntaxe additionnelle, la complétion et un historique riche.
Jupyter
C'est une application web utilisée pour programmer dans plus de 40 langages de programmation, dont Python, Julia, Ruby, R...
PyCharm
Il s'agit d'un environnement de développement intégré utilisé pour programmer en Python. Il permet l'analyse de code et contient un débogueur graphique.
Visual Studio Code
C'est un éditeur de code extensible développé par Microsoft. Les fonctionnalités incluent la prise en charge du débogage, la mise en évidence de la syntaxe, la complétion intelligente du code, les snippets, la refactorisation du code et Git intégré...

Premiers pas

Déclaration d’une variable

  • La déclaration d’une variable et son initialisation (c.-à-d. la première valeur que l’on va stocker dedans) se fait en même temps,

Exemple:

>>> x=6

>>>x

6

  • C’est une spécificité de l’interpréteur Python très pratique pour chasser les erreurs (debug) dans un programme. 
  • Par contre, la ligne d’un script Python qui contient seulement le nom d’une variable (sans aucune autre fonction) n’affichera pas la valeur de la variable à l’écran.

Typage des variables

  • Le type d’une variable correspond à la nature de celle-ci.

  • Les trois types principaux sont les entiers, les réels et les chaînes de caractères.

  • Il existe 3 types numérique en python: int, float, string.

  • Les variables de types numériques sont créées lorsque vous leur affectez une valeur.

int

Int (integer), c’est un nombre, positif ou négatif, sans virgule.

x = 98
z = -563

Float

Float ou « nombre en virgule flottante » est un nombre, positif ou négatif, contenant une ou plusieurs décimales.

x = 5.70
y = 3.0
z = –999.29 

a = 66e2
b = 14E4
c = –57.8e100

String

chaîne de caractères (str) est une séquence de caractères, délimitée par des guillemets dans sa forme littérale (simple ‘ ou double « ).

nom = « Karim »

s = ‘Bonjour’

Nommage

Le nom des variable en Python peut-être constitué de :

    •  lettres minuscules (a à z), 

    •  lettres majuscules (A à Z), 

    •  nombres (0 à 9) 

    • ou du caractère souligné (_).

    • Toutefois, un nom de variable ne doit pas débuter ni par un chiffre, ni par _ et ne peut pas contenir de caractère accentué. 

    • Python est sensible à la casse, ce qui signifie que les variables PythoN, python ou PYTHON sont différentes. 

    • Il ne faut pas utiliser d’espace dans un nom de variable puisque celui-ci est le séparateur d’instructions.

Il faut bien éviter d’utiliser un mot « réservé » par Python, comme nom de variable. Il y a 33 mots réservés ;

and

as

assert

break

class

continue

def

del

elif

else

except

False

finally

for

in

from

global

if

import

lambda

is…

Affectations multiples

On peut assigner une valeur à plusieurs variables simultanément. 

Exemple : 

>>> x =y = z = 22
>>> x
22
>>> y
22
>>> z
22

        • On peut aussi effectuer des affectations parallèles à l’aide d’un seul opérateur, 

Opérations

  • 4 opérations de base se font de manière simple sur les types numériques (nombres entiers et réels).

Exemple : 

>>> x=21

>>> y=8
>>> x+y
29
>>> x-y
13
>>> x*y/3
56.0
>>> z=3.5-y+x
>>> z
16.5
>>> z*2.5
41.25

  • Si on mélange les types entiers et réels, le résultat est renvoyé comme un réel  (car ce type est plus général).
  • L’opérateur puissance utilise le symbole ** et pour obtenir le reste d’une division entière, on utilise le symbole modulo %.

Exemple : 

print(« Exemple de puissance »)
a=2
b=3
print(a**b)
print(3**3)
print(6%7) #modulo: reste de la division de 6 sur 7

Résultat de ce code est:

Exemple de puissance
8
27
6

Testez ce code
  • Pour les chaînes de caractères, deux opérations sont possibles, l’addition et la multiplication,

Exemple:

c= ‘apprendre’
print(c)
ch=c+« python »
print(ch)
print(c+  » Python »)
print(c*2)
print(c+2) #erreur

Résultat de ce code est:

apprendre

apprendrepython

apprendre Python

apprendreapprendre

Traceback (most recent call last):

  File « c:/Users/admin/Desktop/azyat/python_exemples/test1.py », line 7, in <module>

    print(c+2)

TypeError: can only concatenate str (not « int ») to str

Affichage de valeur à l’écran - écriture

Il existe deux possibilités:

  • La première consiste à entrer au clavier le nom de la variable, puis tapez , si en utilisant l’environnement interactif IDLE.

  • À l’intérieur d’un programme, on peut utiliser toujours la fonction print(),

  • print(): permet d’afficher une chaîne de caractères.
  • Elle permet en plus d’afficher le contenu d’une ou plusieurs variables,

Commentaires en Python

  • Le symbole # avant le texte peut être utilisé pour commenter sur une seule ligne, 
  • Exemple:

>>>  # C’est un commentaire sur une seule ligne

>>>  var = « Hello, World! »  # c »est un commentaire à l’intérieur de  ligne

  • Les commentaires sur plusieurs lignes par l’utilisation des triples quotes : «  » »…. » » »
  • Exemple:

””” un commentaire

  sur plusieurs

  lignes . . . .

”””

Valeurs booléennes

  • Les booléens représentent l’une des deux valeurs suivantes : True ou False.

  • En programmation, on a souvent besoin de savoir si une expression est True ou False.

  • Lorsqu’on compare deux valeurs, Python renvoie une réponse booléenne :

  • Exemple:

print(55 >10)
print(66 == 7)
print(25< 10)   

print(0!= 3)

  • Lorsqu’on exécute une condition dans une instruction if, Python renvoie True ou False

Évaluer les valeurs et les variables

  • La fonction bool() nous permet d’évaluer n’importe quelle valeur, et de nous donner True ou False en retour.

  • Évaluer une chaîne et un nombre :

  • Exemple:

print(bool(« Hi »))
print(bool(200))

    • Évaluez deux variables :

      x = « Hi »
      y = 130
      print(bool(x))
      print(bool(y))

  • La plupart des valeurs sont vraies
    • Presque n’importe quelle valeur est évaluée True s’elle a de contenu.
    • Toute chaîne est True, sauf les chaînes vides.
    • N’importe quel nombre est True, sauf 0.
    • Toutes les listes, tuples, ensembles et dictionnaires sont True, sauf les vides.
Testez ce code

Contrôle du flux d’exécution

Séquence d’instructions

 Les instructions d’un programme s’exécutent les unes
après les autres, dans l’ordre où elles ont été écrites à
l’intérieur du script.

Vous obtiendrez un résultat contraire si en
inversant  les 2e et 3e lignes

 Exemple d’une séquence


a,b=10,23
a=b
b=a
print(a,b)

Testez ce code

Opérateurs de comparaison

 La condition évaluée après l’instruction if peut contenir les opérateurs de comparaison suivants :

x == y x est égal à y
x != y x est différent de y
x > y x est plus grand que y
x < y x est plus petit que y
x >= y x est plus grand que, ou égal à y
x <= y x est plus petit que, ou égal à y

Sélection ou exécution conditionnelle (if ... else ...)

  • Il s’agit d’aiguiller le déroulement du programme dans
    différentes directions, en fonction des
    circonstances rencontrées.     
  •  Exemple
n=1
if n<10:
    print("n est inf. à 10")
  •  L’instruction  if …else, permet d’exécuter un ensemble d’instructions selon une  ou plusieurs conditions.
    Syntaxe :

if ( condition ) :
    instructions . . .
else :
    autres instructions . . .

    • Exemple:
n= 11
if n<0:
    print(n, » est négatif »)
elif n>0:
    print(n,‘ est positif’)
else:
    print(n, ‘est nul’ )
Testez le code suivant dans l'intérpreteur
Editeur/intérprete Python
a = 10
b = 22
ab_max = 0
if(a<b):
    ab_max = b
    print(ab_max)
else:
    ab_max = a
Exercice:
  •  Changez la suite d’instructions pour calculer le minimum de a et b et le mettre dans une variable ab_min.
Testez votre solution avec l'intérpreteur Python
Opérateurs logiques and et or
  •  L’opérateur logique and est utilisé pour combiner les structures conditionnelles.
  • Exemple:
    x = 235
    y = 45
    z = 799
    if x>y and x>z:
        print(z)
    else:
        print(x)
  • x = 421
    y = 36
    z = 589
    if x>y or x>z:
        print(z)
    else:
        print(x)
Exercice:
  • Donnez les valeurs finales de a, b et c dans le programme suivant:
  • a = 69
    b = a * a + 2
    c = b – a
    if (c == a or c<b) :
        a = 13
    else :
        a = a + 10
    if (b + c < a) :
        b = 22
    else :
        b = 14
    if (b != c * c) :
        c = 11
    else :
        c = –99
Testez votre solution avec l'intérpreteur Python

Boucles: while, for

  • La boucle while permet d’exécuter un ensemble d’instructions tant qu’une condition est
    réalisée.
  • L’arrêt de l’exécution s fait lorsque la condition n’est plus satisfaite.

Exemple:

  • print(« Exemple d’une boucle while »)
    x=0
    while x<8:
        print(x, end= » « )
        x= x+1
  • La boucle for sert à parcourir  élément par élément, dans l’ordre ou non, suivant son type,

Exemple:  

print(« Exemple de la boucle for »)
for lettre in « python »:
    print(lettre, end=« * »)

Instruction break et continue

  • L’instruction break permet d’arrêter la boucle même si la condition est vraie.

Exemple:

#Sortir de la boucle quand i vaut 3

i = 1

while i < 6:

  print(i)

  if i == 3:

    break

  i += 1

  • L’instruction continue permet d’arrêter l’itération en cours et continuer avec la suivante. 

Exemple:

#Passez à l’itération suivante si i vaut 4 ou 5

i = 0
while i < 6:
  i += 1
  if i == 4 or i==5:
    continue
  print(i)
Fonctions
Fonctions pré-définies
Fonctions originales
Variables globales
Fonction lambda
Importer un module
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