Chapitre 3 : Types et variables

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1 Chapitre 3 : Types et variables PCSI Lycée Gay-Lussac 17 octobre 2018 PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

2 Sommaire 1 Types simples et expressions 2 Variables 3 Types composés PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

3 Types simples et expressions Sommaire 1 Types simples et expressions 2 Variables 3 Types composés PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

4 Types simples et expressions Une expression est une suite de caractères définissant une valeur. Pour connaître cette valeur, la machine doit évaluer l expression. Les valeurs en Python possède un type : entier (int), flottant (float), booléen (bool), chaîne de caractères (str), liste (list), fonction (function),... Le type permet de connaître les opérations qu une valeur peut subir et la façon dont elle est représentée en mémoire. En Python, type permet de connaître le type d une valeur. >>> type(5) <class int > >>> type(1.0) <class float > >>> type([1,[],"1+1"]) <class list > PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

5 Types simples et expressions Différentes expressions Une expression peut être : une constante, par exemple 42; un nom de variable ( x, securite, compteur,...); le résultat d une fonction (bin(42)); la composée de plusieurs expressions réunies à l aide d un opérateur, par exemple 1+2*3 ou (1+2)*3. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

6 Types simples et expressions Types simples : entiers int Les entiers sont des constantes. Depuis Python 3, ils sont non bornés. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

7 Types simples et expressions Types simples : entiers int Les entiers sont des constantes. Depuis Python 3, ils sont non bornés. Opérations sur les entiers : addition +, soustraction -, multiplication *, quotient et reste dans la division euclidienne // (division entière) et % (modulo), l exponentiation **, et l opposé - (dans ce cas le symbole se place avant l expression, on parle de préfixe). PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

8 Types simples et expressions Types simples : entiers int Les entiers sont des constantes. Depuis Python 3, ils sont non bornés. Opérations sur les entiers : addition +, soustraction -, multiplication *, quotient et reste dans la division euclidienne // (division entière) et % (modulo), l exponentiation **, et l opposé - (dans ce cas le symbole se place avant l expression, on parle de préfixe). Ordre de priorité des opérateurs : 1 Exponentiation 2 Modulo 3 Multiplication et division entière 4 Addition et soustraction Si deux opérateurs ont la même priorité, c est celui le plus à gauche qui est évalué en premier (sauf pour l exponentiation). L utilisation de parenthèses permet de changer ces priorités. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

9 Types simples et expressions Types simples : entiers int (2) Par défaut la base utilisé est la base 10. On peut changer cela en utilisant un préfixe (0b (binaire), 0o (base 8) ou 0x (hexadécimal)). Les fonctions bin, oct et hex permettent d obtenir la représentation d un nombre en base 2, base 8 et base 16. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

10 Types simples et expressions Types simples : flottants float Les flottants sont des constantes. Ils sont représentés sur 32 bits ou 64 bits. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

11 Types simples et expressions Types simples : flottants float Les flottants sont des constantes. Ils sont représentés sur 32 bits ou 64 bits. Opérations sur les flottants : addition +, soustraction -, multiplication *, division /, l exponentiation **, et l opposé - (préfixe). PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

12 Types simples et expressions Types simples : flottants float Les flottants sont des constantes. Ils sont représentés sur 32 bits ou 64 bits. Opérations sur les flottants : addition +, soustraction -, multiplication *, division /, l exponentiation **, et l opposé - (préfixe). Ordre de priorité des opérateurs : 1 exponentiation; 2 multiplication et division; 3 addition et soustraction. Si deux opérateurs ont la même priorité, c est celui le plus à gauche qui est évalué en premier (sauf pour l exponentiation). L utilisation de parenthèses permet de changer ces priorités. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

13 Types simples et expressions Types simples : Conversion int et float Lorsqu une expression mélange entiers et flottants, les entiers sont convertis en flottant. Avec Python 3, l opération division / convertit automatiquement les entiers en flottants, même si le résultat est entier. La fonction float permet de convertir un entier en flottant La fonction int permet de convertir un flottant en entier. Attention! Ce n est pas la fonction partie entière. int(x) = signe(x) partie entière de x. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

14 Types simples et expressions Types simples : booléen bool Les booléens sont des constantes. Il n y en a que deux : True ou False Opérations sur les booléens : négation not, conjonction and, et disjonction or. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

15 Types simples et expressions Types simples : booléen bool Les booléens sont des constantes. Il n y en a que deux : True ou False Opérations sur les booléens : négation not, conjonction and, et disjonction or. Ordre de priorité des opérations : 1 négation; 2 conjonction; 3 disjonction. Si deux opérateurs ont la même priorité, c est celui le plus à gauche qui est évalué en premier. L utilisation de parenthèses permet de changer ces priorités. Ils sont très utiles dans les structure de contrôles (if, while) PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

16 Types simples et expressions Types simples : booléen bool (2) Les booléens sont généralement le résultat de la comparaison d autres types : égalité == non égalité!= inférieur strictement < supérieur strictement > inférieur ou égal <= supérieur ou égal >= Les opérateurs and et or sont paresseux. Ils ne calculent que ce qui est nécessaire pour évaluer une expression. On peut combiner les opérateurs mais on évitera de le faire. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

17 Variables Sommaire 1 Types simples et expressions 2 Variables 3 Types composés PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

18 Variables Définition : variable Une variable informatique sert à désigner une zone mémoire de l ordinateur. On peut y stocker une valeur, accéder à cette valeur et la modifier. Pour faire référence à une zone mémoire, on utilise un nom de variable : ce nom peu-être composé de lettres minuscules ou majuscules et du symbole underscore. Par exemple, ceci est un nom de variable. Pour une meilleur compréhension d un programme, il est recommandé d utiliser des noms de variables clairs et pas trop longs. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

19 Variables Attention Certains mots sont réservés par Python. On ne peut pas les utiliser comme nom de variables : and, as, assert, break, class, continue, def, del, elif, else, except, exec, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, not, or, pass, print, raise, return, try, while, with, yield. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

20 Variables Définition : variable La déclaration d une variable se fait lors de la première affectation : variable = expression. L expression est évaluée avant d être affectée à la variable. Attention à ne pas confondre = et ==. Les variables ne sont pas liées à un type. Une variable peut être de type int puis de type bool par exemple. La fonction id permet d obtenir l adresse d une variable. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

21 Types composés Sommaire 1 Types simples et expressions 2 Variables 3 Types composés PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

22 Types composés Chaînes de caractères (strings en anglais), str Ce type permet de représenter des textes. Un texte composé d une unique lettre est appelé un caractère. Une chaîne de caractères est une suite finie de caractères consécutifs. Elle est délimitée par des apostrophes ou des guillemets. La chaîne vide se note "" ou. Une chaîne de caractère peut-être stockée dans une variable. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

23 Types composés Opérations sur les chaînes de caractères Pour illustrer certaines opérations, on prend l exemple d une chaîne de caractères stockée dans la variable x. Accès à un caractère. Pour accéder à la lettre en position i, on utilise x[i]. Attention, les lettres sont numérotées à partir de 0. Concaténation. Pour concaténer deux chaînes de caractères, on utilise l opérateur +. Longueur. Pour obtenir la longueur d une chaîne de caractères, on utilise la fonction len. Extraction. Pour extraire une sous-chaîne de x, on écrit x[i:j] où i est l indice du premier caractère et j 1 l indice du dernier. Test d appartenance. Pour savoir si une chaîne de caractères se trouve dans une autre chaîne de caractère, on utilise l opérateur in. Conversion. On peut convertir une valeur de type simple vers une chaîne de caractères avec la fonction str. L opération inverse se fait avec les fonctions int, float et bool. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

24 Types composés Prudence! On ne peut pas utiliser l extraction d un caractère pour le modifier dans la chaîne de caractères. Les chaînes de caractères sont immuables Si un texte contient une apostrophe ou un guillemet, on écrira \ ou \" pour éviter les erreurs. On peut aussi encadrer la chaîne de caractères de trois apostrophes ou trois guillemets. L utilisation de trois apostrophes ou trois guillemets permet aussi de conserver les sauts de ligne (\n) dans une chaîne de caractères. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

25 Types composés ASCII et UTF-8 La table ASCII standard comprend les 128 caractères standards (lettres minuscules, majuscules, chiffres, ponctuation...) mais pas les lettres accentuées. Chaque caractère est codé sur 7 bits. A chaque caractère correspond un nombre entre 0 et 127 et à chaque nombre entre 0 et 127 correspond un caractère. Le passage de l un à l autre se fait avec les fonctions ord et chr. L ASCII est maintenant remplacé par l UTF-8 qui le contient. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

26 Types composés n-uplet (tuple en anglais) tuple C est une généralisation des couples ou des triplets. On peut l interpréter comme la traduction informatique d un produit cartésien en mathématiques. Un tuple ou n-uplet est une suite finie d expressions placées entre parenthèses et séparées par des virgules. Dès que le nombre d éléments est supérieur ou égal à 2, on peut omettre les parenthèses. Le tuple sans élément se note (). Un tuple peut-être stocké dans une variable. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

27 Types composés Opérations sur les tuples Pour illustrer certaines opérations, on prend l exemple d un tuple stocké dans la variable t. Accès aux composantes. Pour accéder à la composante d indice i on utilise t[i]. Attention, les composantes sont numérotées à partir de 0. Déconstruction. Pour déconstruire un tuple, on effectue une affectation simultanée. Concaténation. Pour concaténer deux tuples, on utilise l opérateur +. Longueur. Pour obtenir le nombre d éléments dans un tuple, on utilise la fonction len. Test d appartenance. Pour savoir si une valeur appartient à un tuple, on utilise l opérateur in. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

28 Types composés Prudence! On ne peut pas modifier une composante d un tuple. Comme les chaînes de caractères, les tuples sont immuables PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

29 Types composés Listes list Une liste est une suite finie d expressions placées entre crochets et séparées par des virgules. Les éléments d une liste n ont pas nécessairement le même type. On peut ajouter ou enlever des éléments à une liste. On dit qu elle est dynamique. On peut accéder à chaque instant à un élément d une liste. Contrairement aux chaînes de caractères et aux tuples, on peut modifier la valeur d un élément d une liste. La liste vide se note []. Une liste peut-être stockée dans une variable. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

30 Types composés Opérations sur les listes (voir le TP6) Accès aux composantes. Longueur. Ajout d un élément. Suppression d un élément. Concaténation. Extraction de sous-listes. Test d appartenance. Répétition d une liste. Les listes peuvent être construites par compréhension ou avec la fonction range. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26

31 Types composés Itérables Les chaînes de caractères, tuples et listes font partis d un type plus général appelé itérable. Un itérable est une collection ordonnée de valeurs pouvant être parcourue à l aide d une boucle for. PCSI (Lycée Gay-Lussac) Types et variables 17 octobre / 26