Dans ces premiers TP, on va découvrir les bases de Python à travers
la librairie turtle qui permet de dessiner. Le principe est
simple : chaque commande contrôle un “crayon” qui dessine dans une
fenêtre.
Thonny
Pour la plupart des langages de programmation, Python inclus, on
tapera les instructions dans de simple fichiers textes. Ce code-là sera
ensuite interprété par un programme spécifique qu’on appelle
l’interpréteur Python, qui exécutera le code qu’on lui fournit.
De ce fait, on peut taper son code dans n’importe quel éditeur de texte,
par exemple le bloc-note. Cela dit, on préférera utiliser des éditeurs
qui facilitent le travail, par exemple, en proposant de la
coloration syntaxique pour mettre en couleur certains mots clés
du langage, de l’autocomplétion proposant des suggestions de
fonctions à l’utilisateur , des fonctionnalités permettant de naviguer
facilement dans le code, l’exécuter etc.
Il existe des dizaines d’éditeurs de code différents, supportant
souvent plusieurs langages. Libre à vous d’utiliser celui qui vous
conviendra le mieux, mais pour faciliter ce cours, nous vous proposons
de travailler avec l’éditeur Thonny,
spécialement créé pour Python, qui permet une prise en main facile et
qui a l’avantage de pouvoir être installé sur quasiment tous les
systèmes d’exploitation.
- Lancez Thonny et tapez votre premier programme dans la zone de
gauche.
Exécutez votre programme en appuyant sur F9 ou en
cliquant sur 
. Observez ce qu’il s’est passé dans
la fenêtre “Console”.
Exécutez le programme (faux) suivant :
print("Hello World")
PRINT(Salut les copains)
Observez les défauts de colorations syntaxiques dans l’éditeur,
ainsi que le message d’erreur qui s’affiche dans la console à
l’exécution. Corrigez le programme !
Sauvegardez votre script sur l’ordinateur. On
utilise en général l’extension .py pour les scripts Python,
par exemple : hello.py.
La dernière question de l’exercice précédent montre l’important de
bien respecter la syntaxe du langage. En particulier, Python est
sensible à la casse, c’est-à-dire que les majuscules et
minuscules ont une importance. PRINT et print
ne sont pas les mêmes fonctions.
Premiers programmes
Ouvrez l’éditeur Thonny et tapez le programme suivant (sans les
nombres de gauche qui désigne les numéros de ligne) :
import turtle
turtle.forward(100)
turtle.left(90)
turtle.forward(200)
- À votre avis, que font les fonctions
turtle.forward(100), turtle.left(90),
turtle.forward(200)?
Ces fonctions prennent toutes un paramètre en
entrée, qui est un nombre. Dans le cas de turtle.forward,
ce nombre représente une distance, dans le cas de
turtle.left, ce nombre représente un angle (en degré).
- Essayez de modifier les paramètres des fonctions précédentes.
- Complétez le programme ci-dessus pour tracer un rectangle de taille
100 par 200.
Le turtle. devant le nom de fonction indique qu’on
appelle une fonction qui se trouve dans la librairie
turtle que nous avons chargé à la ligne 1. Cela permet d’éviter
les ambiguités lorsque plusieurs librairies utilisent les mêmes noms de
fonctions. Si on est sûr de ne pas introduire d’ambiguité, on peut
écrire :
from turtle import *
forward(100)
left(90)
forward(200)
Ou encore :
import turtle as t
t.forward(100)
t.left(90)
t.forward(200)
Quand on utilise une fonction, on doit connaître le ou les paramètres
qu’elle attend pour l’utiliser correctement. Pour cela, on se réfère à
la documentation. Chaque librairie (bien faite) en a
une, ce qui permet de trouver les informations dont on a besoin et des
exemples. On trouvera par exemple la documentation de la librairie
turtle à l’adresse suivante : https://docs.python.org/3/library/turtle.html.
La fonction turtle.goto(x,y) bouge le crayon jusqu’au
point de coordonnées (x,y).
- Utilisez cette fonction pour tracer un triangle rectangle de côté
100.
- BONUS: Avec l’aide de la documentation, tracer ce
triangle en rose.
La fonction turtle.up() lève le crayon (et donc on ne
dessine plus quand on bouge), la fonction turtle.down()
redescend le crayon.
Utilisez ces fonctions pour tracer deux carrés de côté 100 par 100.
Le premier doit avoir son coin en bas à gauche aux coordonnées
(-100,-100) et le deuxième sont coin en bas à gauche aux coordonnées
(100,100) comme ci-dessous :
Types de données
La fonction print vu précédemment écrit du
texte dans la console. Elle prend (au moins) un paramètre en
entrée : le texte à écrire. Essayez de taper le code suivant :
On obtient l’erreur
NameError: name 'Hello' is not defined. En effet, dans le
programme, Hello n’est pas considéré comme du texte mais
comme étant soit une fonction, un nom de variable, un mot-clé…
Quand on veut écrire du texte en tant qu’objet en Python, on le met
entre guillemets ou entre apostrophes. On appelle cela une
chaîne de caractères (string en anglais). Essayez avec
print("Hello")
ou print('Hello').
On parle de type de données pour désigner la nature
d’une valeur. Voici les types de données de base en Python :
bool
: une valeur de vérité qui peut être soit à True ou False.int :
une valeur entière (pas de virgule), possiblement négative.float
: un nombre à virgule (attention, ils peuvent avoir un comportement
bizarre, par exemple 0.1 et 0.3/3 n’ont pas la
même valuer…)str :
une chaîne de caractère
On trouve aussi souvent listes (list) et des
dictionnaires (dict) mais ce
sont des types de données un peu plus avancé qu’on couvrira dans les
prochains TP.
Attention donc, 12 est
fondamentalement différent de "12"
en Python. Le premier représente le nombre de douze, donc de type
int alors que le second représente une chaîne de caractère
composé de deux lettres : le chiffre “1” et le chiffre “2”.
Pour manipuler des variables numériques, on peut utiliser
+, -, *, / ainsi que // (division entière, par
exemple, 25//4 renvoie 6
alors que 25/4 renvoie 6.25), % (reste de la division
entière : 25 % 4 donne 1),
** (puissance, 10**4 donne 10000) etc. Pour des opérations plus
complexes, on pourra aller voir du côté de la libraire math.
Il existe de nombreuses fonctions pour manipuler des chaînes de
caractères, c’est une des forces du langage Python. Nhous les
présenterons plus tard. Nous montrons seulement quelques fonctions ici.
La concaténation colle des chaînes de caractères, par exemple,
"Bonjour "+"Bob" génère la chaîne "Bonjour Bob".
Attention, on utilise le même symbole que l’addition des entiers mais
c’est une fonction différente. Essayez par exemple "Alice a "+23+" ans".
On doit d’abord convertir le nombre 23 en une chaîne de caractère
contenant le chiffre 2 puis le chiffre 3. On utilise str(23)
pour cela. On peut répéter une chaîne, par exemple : 3*"MAYDAY! ".
Écrire un programme qui affiche un brin d’ADN composé de :
- 50 bases A,
- 20 paires CG,
- Une base T.
On essaiera d’avoir un programme plus petit que le brin lui-même
!
Variables
On a souvent besoin de stocker des valeurs dans un programme pour
pouvoir les réutiliser plus tard. On utilise alors des
variables. Une variable se définit avec =
de la façon suivante :
doigts = 5
moyenne = 12.2
bonjour = "Hello World!"
On peut aussi changer leur valeur, faire des calculs avec et les
utiliser dans des fonctions. Essayez :
x = 5
print(x)
x = x+2
print(x)
- Écrivez un programme qui a une variable
cote initialisée à 100 et qui trace un
carré de côté cote.
- Écrivez un programme qui a une variable
cote
initialisée à 100 et qui trace un rectangle dont le petit côté est
cote et le grand côté est deux fois plus grand que le petit
côté.
- On peut utiliser :
s = input("Côté ?")
qui demande à l’utilisateur, dans la console, de saisir une valeur (sous
forme de chaîne de caractères) et la met dans la
variable s. Écrivez un programme qui demande un nombre
n à l’utilisateur et trace un
carré de côté n. Attention, il
faudra convertir une chaîne de caractère en entier. On peut faire cela
avec la fonction int. Par
exemple, int("23")
renvoie le nombre 23. En revanche,
int("Alice") génèrera une erreur. On ne demande pas ici de
gérer les erreurs.