Slides modified from https://github.com/UGE-IGM/courspython

Chapitre 1 : Valeurs, types et variables

Dans ce chapitre vous allez :

1. découvrir des types Python de base, apprendre à les reconnaitre et les utiliser ;
2. connaitre quelles opérations sont supportées pour chaque types en jeu ;
3. apprendre à convertir d'un type vers un autre ;
4. découvrir la notion de variable et le mécanisme d'affectation ;
5. apprendre à faire saisir une donnée à l'utilisateur et utiliser sa réponse.

I Types de valeurs

Toutes les valeurs en Python possèdent un type. Le type d'une valeur définit les opérations qu'il est possible de lui appliquer.

Les types de base sont :

• les nombres entiers (int)
• les nombres décimaux (float)
• les booléens (bool)
• les chaines de caractères (str)
• un type de valeur indéfinie (NoneType)

Nombres entiers (int)

983

983

1234

1234

-4  # un entier négatif

-4

2 ** 10  # un très très grand entier !!!

1024

Nombres décimaux (float)

3.14

-1.5

-1.5

.1

0.1

12.

12.0

4.56e3  # notation scientifique

4560.0

Booléens (bool)

Ce type permet de représenter les deux valeurs de vérité « vrai » et « faux ». On en reparlera au prochain chapitre.

True   # vrai

True

False  # faux

Attention : Les majuscules/minuscules sont importantes :

true # provoque une exception (une erreur)

---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
~\AppData\Local\Temp/ipykernel_21928/1293955843.py in <module>
----> 1 true # provoque une exception (une erreur)

NameError: name 'true' is not defined

Chaînes de caractères (str)

Une chaine de caractères est une succession de symboles (lettres, chiffres, ou autres) entre des guillemets.

En Python, il y a plusieurs moyen d'en construire pour répondre à la nécessité d'avoir à l'intérieur d'elle même des guillemets.

La construction des chaines de caractères

'asdbonjour'  # guillemets simples

'asdbonjour'

"hello !"  # guillemets doubles

"மனிதப் பிறவியினர் சகலரும் சுதந்திரமாகவே பிறக்கின்றனர்."  # caractères non-latins

"""Pour des chaînes plus longues (par exemple un paragraphe entier) on peut utiliser des guillemets triples."""

Il faut faire un peu attention pour écrire une chaîne de caractères contenant des apostrophes ou des guillemets :

print("hello, my namne is whatever")

hello, my namne is whatever

 'Mon nom est "Personne".'

Affichage de chaîne

print("Bonjour à toi, Ô lecteur attentif !")

Caractères spéciaux : \n, \t, ', ", \

"sauts\nde\nligne"  # \n provoquera un passage à la ligne si on affichait la chaine de caractère

print("sauts\nde\nligne")

sauts
de
ligne

print("Du\ttexte\nsur\t2 colonnes")  # touche ⇥

print("D'autres symboles spéciaux : \' \" \\")

Valeur indéfinie (NoneType)

None  # ça a l'air de ne servir à rien mais en fait c'est bien pratique

Vérifier vos connaissances

A ce stade, vous devez être capable :

• de citer les cinq types Python de base que nous avons vu ;
• de reconnaitre le type d'une expression simple ;
• de donner les trois manières de créer une chaine de caractères ;
• d'écrire des chaines de caractères contenant elle même des guillemets ;
• de citer les principaux caractères spéciaux qu'une chaine peut contenir et d'expliquer leur effet ;
• savoir comment afficher une chaines de caractères.

Exercice 1 : Validité et correction de chaines de caractères

Les chaines de caractères suivantes sont-elles bien construites ? Si non, les corriger.

Remarque : Il se peut que vous ayez à faire des choix et qu'il y ait plusieurs corrections possibles.

""Bonjour""

"\"Ceci est une citation\""

"Suis je une chaine ?'

"Je contiens une \tabulatio\n"

'"Ceci est encore une citation"'

II Opérations

Le type d'un objet détermine les opérations qu'on peut lui appliquer.

Opérations sur les nombres

Addition (a + b), soustraction (a - b), multiplication (a * b), puissance (a ** b)

• sur deux int et produisant un int
• ou sur deux float et produisant un float
• ou sur un int et un float et produisant un float

4 + 5

4 - 5.

-1.0

4. * 5.

4 ** 0.5  # 4 puissance 1/2 c'est la racine carrée de 4 !

Division "réelle" (a / b) : produit toujours un float

1/3

4 / 2  # ne donne pas un entier !!

Division euclidienne :

• quotient (a // b)
• reste, ou modulo (a % b)
• si a et b de type int, produisent un int, sinon un float

7 // 2

3

7 % 2

divmod(7, 2)

4 // 2  # cette fois c'est un entier...

4 % 2  # le reste est nul car 4 est pair (divisible par 2)

4.0 // 1.75  # donne un float !

4.0 % 1.75

Les opérations suivent les règles de priorité usuelles :

4 + 2 * 1.5

On peut aussi utiliser des parenthèses :

(4 + 2) * 1.5

Opérations sur les chaînes de caractères

Concaténation : s + t

'Universite' + 'Sorbonne' + 'Paris' + "Nord"

'Universite' + ' Sorbonne' + ' Paris' + " Nord"

Répétition : s * a

'Hip ' * 3 + 'Hourra !'

('Hip ' * 3 + 'Hourra ! ') * 2

Beaucoup d'autres opérations (sur les chaînes, les nombres...) : on verra ça plus tard

Conversions / transformations de type

On a parfois besoin de convertir une valeur d'un type à l'autre :

• Une valeur en chaîne de caractères avec la fonction str

"J'ai " + 10 + ' ans.'

"J'ai " + str(10) + ' ans.'

• Un float, et parfois un str en int

int(3.5)  # float vers int

int('14')  # str vers int

int('3.5')  # impossible : deux conversions (str -> float -> int)

int('deux')  # impossible : ne représente pas un nombre

• Un int, et parfois un str en float

float(3)  # int vers float

float('14.2')  # str vers float

float('3,5')  # impossible : virgule au lieu de point

float('bonjour')  # impossible : ne représente pas un nombre

Accès au typage d'une expression

On peut accéder au type d'une expression grâce à la fonction prédéfinie type.

type("salut")

type(4 / 2)

type(2 * 4.8)

Vérifier vos connaissances

A ce stade, vous devez être capable de :

• décrire les opérations disponibles en Python sur les nombres et de connaitre le type du résultat ;
• décrire les opérations disponibles en Python sur les chaines de caractères ;
• savoir convertir un type numérique en chaine de caractère, et inversement ;
• savoir comment accéder au type d'une valeur Python.

Exercice 2 : valeur et type d'une opération

Pour chacune des instructions suivantes :

1. donner le type et le résultat de l'expression donnée ;
2. vérifier le résultat.

On pourra utiliser la fonction type si nécessaire pour vérifier le type du résultat.

2 * 5 

2 + 1.5

2.0 * 4

'2.0' * 4

'2.0' * 4.0

4 / 2

4.0 / 2

5 / 2

5 % 2

5 // 2

int(4.0) / 2

str(4) / 2

'toto' + str(4)

float(4) * 2

int(str(4) * 2)

'toto' + 'titi'

int('toto') + 'titi'

int(2.0) * 4

'toto' * str(4)

int('1.25')

III Variables et affectations

Une variable est un nom servant à désigner une valeur

• Une variable est remplacée par sa valeur dans les calculs
• Seules les opérations du type de la valeur sont permises

L'affectation est le fait de lier une valeur à une variable

• Syntaxe : nom = expression
  Attention : Ce n'est pas du tout le = des mathématiques, il faut le lire comme "prend la valeur"

x = 3
y ='USPN'
z = x + 2
print(x)
print(y)
print(z)

3
USPN
5
UPSN

• On peut réaffecter une variable (même une valeur d'un type différent)

print(x)
x = 'USPN'
print(x)

• On ne peut utiliser une variable que si elle a été préalablement définie !

print(foo)

Étapes de l'affectation

Affectation simple : x = 40 + 2

x = 40 + 2
print(x)

1. Calcul du membre droit (ici 42) et stockage dans la mémoire
2. Création du nom x (sauf si déjà créé)
3. Création du lien entre variable et valeur

Deuxième exemple : y = x

y = x
print(x, y)

1. Calcul du membre droit après remplacement de chaque variable par la valeur associée (ici x remplacé par 42)
2. Création du nom y (sauf si déjà créé)
3. Création du lien entre y et 42

Troisième exemple : x = x + 1

x = x + 1
print(x)

1. Calcul du membre droit après remplacement de chaque variable par la valeur associée (ici x remplacé par 42, résultat : 43)
2. Nom x déjà existant, création du lien entre x et 43

Remarque : L'instruction x = x + 1 peut aussi s'écrire x += 1. De même, x *= 2 est une version rapide de x = x * 2.

x += 1
print(x)

Dernier exemple : x = -6.5

x = -6.5
print(x)

Quelques points de détail :

• On peut réaffecter une variable avec une valeur de type différent (comme dans le dernier exemple)
• En cas de réaffectation d'une variable, le lien précédent est perdu.
• Si aucun autre lien n'existe vers la valeur précédente, celle-ci est "détruite" par le système de ramasse-miette (garbage collector)

Vérifier vos connaissances

A ce stade, vous devez être capable :

• d'expliquer ce qu'est une variable à quelqu'un ;
• d'expliquer ce qu'est l'opération d'affectation d'une variable ;
• dessiner l'état de la mémoire à l'issue d'une suite d'intructions simples.

Exercice 3 : Etat de la mémoire après une suite d'instruction

Dessiner l'état de la mémoire à l'issue des instructions suivantes :

x = 2
y = 3
x += y
y *= 2

Que vaut alors xet y ?

Nommage des variables

Règles de nommage des variables :

• Commencent par une lettre, suivie de lettres et de chiffres
• Le caractère underscore '_' est considéré comme une lettre
• Éviter les caractères spéciaux (accents, cédille, etc.)
• Les mots réservés (ou mots-clés) de Python sont interdits
• Il y a aussi des conventions (vues plus tard)

Exemples : _ex2 Ex2mpl1

Contre-exemple : 2014mlv

Mots-clés et autres mots réservés

Les mots suivants sont réservés pour le langage :

and    as      assert    break  class   continue 
    def    del     elif      else   except  finally
    for    from    global    if     import  in 
    is     lambda  nonlocal  not    or      pass 
    raise  return  try       while  with    yield 
    True   False   None

Au passage :

• Tout ce qui se trouve après un caractère # est un commentaire
• Mettre des commentaires dans le code est un bon moyen de pouvoir le reprendre facilement

Vérifier vos connaissances

A ce stade, vous devez être capable :

• de choisir un nom de variable correct et signifiant.

Exercice 4 : nommage de variables

Indiquer parmi les mots suivants ceux qui ne sont pas des noms valides pour une variable :

    bonjour                Hi!                  au revoir              oui
    Ciao                   NON                  byeBye7                6hello6
    abc                    def                  6hello6                _upem_
    good_morning           __repr__             good-afternoon         f()

IV Lecture et affichage

Fonction de saisie : x = input("Veuillez rentrer ...")

• L'utilisateur tape une ligne au clavier
• La ligne est stockée sous forme de chaîne de caractères (str)
• Cette valeur peut ensuite être affectée à une variable (ici x)
• On peut aussi omettre le message d'invite pour l'utilisateur, mais cela devient moins convivial

Fonction d'affichage : print(x)

• Affiche dans le terminal la chaîne de caractères associée à x
• On peut afficher plusieurs valeurs d'un coup en les séparant par des virgules : print(x, y, z, ...)
• Appelle automatiquement la fonction str sur chacun de ses arguments
• S'il y a plusieurs arguments, insère automatiquement des espaces
• Passe automatiquement à la ligne

prenom = input('votre prenom : ')

prenom

print("Bonjour", prenom, "!")

Remarque : Il existe de nombreuses possibilités pour l'affichage de texte, consulter la documentation officielle pour plus de détails.

Vérifier vos connaissances

A ce stade, vous devez être capable :

• d'afficher n'importe qu'elle chaine de caractère
• stocker dans une variable une donnée entrée par l'utilisateur, en la convertissant correctement

Exercice 5 : lecture d'entiers

Commenter ligne par ligne le programme suivant et indiquer ce qui est affiché si l'utilisateur saisit 4 :

r = input("Donnez moi un entier : ") 
print(r + r)
n = int(r) 
print(n + n)

Donnez moi un entier : 342
342342
684

Exercice 6 : affichage mixte

Corriger le programme suivant :

nombre = 3
print("j'ai" + nombre + "pommes")