Variables, types simples, expressions et instructions simples

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1 2.2 - Chap. 05 Variables, types simples, expressions et instructions simples 1 / 5 Variables, types simples, expressions et instructions simples 1 Variable de types simples 1.1 Notion de variable Une variable est une donnée, un nom (appelé aussi identificateur) et un lien entre les deux objets précédents. Pour les identificateurs on utilise en général des conventions de nommage : minuscule pour les variables, les fonctions (et les méthodes), majuscule pour les constantes, mixte pour les classes. Par ailleurs certains mots sont réservés au langage et on ne commencera pas un identificateur par le symbole (underscore). On peut effacer une variable avec la fonction del(). 1.2 Entiers Le premier type d entiers est le type bool : il a deux valeurs possibles, False et True. il y a trois opérations algébriques sur les booléens. La première est or (ou inclusif) : a or b désigne a si a est True sinon b. La seconde est and : a and b désigne a si a est False sinon b. La dernière est not : not a désigne la valeur booléenne contraire de a. Le second type d entiers est le type int : il n est pas limité en taille (si ce n est bien sur par la mémoire de la machine). on peut rentrer une instruction de la forme nb = 210 ou avec Spyder utiliser l explorateur de données. On peut aussi rentrer cet entier en binaire. les opérations algébriques sur les entiers sont +, -, *, ** et \\. on peut même appliquer les opérations logiques sur les entiers. 1.3 Flottants On ne peut pas représenter tous les réels en machine aussi on ne représente que certains nombres décimaux, c est le type float : la précision est finie (cf. norme IEEE 754). on peut rentrer une instruction de la forme x = 2.15 ou y = 1.6e-5. les opérations algébriques sur les flottants sont +, -, *, ** et \. on peut même appliquer les opérations logiques sur les flottants. de très nombreuses fonctions mathématiques sont disponibles dans le paquetage math. Après avoir tapé import math (c est inutile sous Spyder car il est déjà importé), on peut obtenir la liste des fonctions de ce paquetage en tapant dir(math) et de l aide sur chaque fonction en tapant par exemple help(math.expm1). Ce paquetage fournit également les variables e et pi. On peut aussi travailler avec les nombres complexes avec le type complex : le nombre complexe i est noté 1j (et pas j). Par défaut un complexe n apparaît pas dans l explorateur de variables de Spyder (mais on peut modifier ce comportement et agir alors sur ces variables). les opérations algébriques sur les complexes sont +, -, *, ** et \. le paquetage cmath contient de nombreuses fonctions dédiées aux nombres complexes. Après avoir tapé import cmath, on peut obtenir la liste des fonctions de ce paquetage en tapant dir(cmath) et de l aide sur chaque fonction en tapant par exemple help(cmath.polar).

2 2.2 - Chap. 05 Variables, types simples, expressions et instructions simples 2 / Chaînes de caractères En Python, les chaines de caractères (type str) sont encadrées par des guillements ou des apostrophes : on peut rentrer une instruction de la forme info = "l informatique!". la fonction len() renvoie nombre de caractères de la chaîne. on peut concaténer des chaînes avec +, multiplier une chaîne par un entier. on peut accéder à tous les caractères de la chaîne par exemple : >>> info = "l informatique!" >>> info2 = 2*info >>> info2[16] l 1.5 Exemples de conversions On peut obtenir le type de donnée d une variable par la fonction type. Il est parfois utile de passer d un type à l autre : on tape par exemple bool(789), bool(0), float(45//5), float("789.7e-5") ou str(23). On peut convertir en booléen n importe quel objet : s il est non vide (ou non nul pour un nombre) alors la conversion donne True et False sinon. 2 Entrée et sortie 2.1 Entrée Lorsqu on écrit un script, on doit pouvoir saisir ou entrer des informations, ce qui est généralement fait depuis une lecture au clavier. On utilise alors la fonction input qui renvoie une chaine de caractères : >>> x = input("entrez un nombre décimal : ") Reste ensuite à convertir x par l instruction float(x). 2.2 Sortie En mode «console», Python lit l instruction puis affiche un éventuel résultat, la fonction print() permet les affichages dans les scripts. Elle se charge d afficher la représentation textuelle des informations qui lui sont données en paramètre, en plaçant un blanc séparateur entre deux informations, et en faisant un retour à la ligne à la fin de l affichage : print( pi =,3.14, ou presque. ). 2.3 Affectation La notion d affectation d une valeur à une variable est plus compliquée qu il n y paraît. Pour l instant les types de données présentés (int, bool, float, complex, str) sont non modifiables et toute action sur la variable entraine une rupture du lien entre l identificateur et la donnée. Il faut bien comprendre ce qui ce passe dans la suite d instructions ci-dessous (à la troisième ligne il y a une réaffectation, c est-à-dire un changement d adresse) : = 2 = 3 = Ou encore : = 2 = 3 = a = 1

3 2.2 - Chap. 05 Variables, types simples, expressions et instructions simples 3 / Ces transformations sont bien visibles sous Spyder dans l explorateur de variables. Les données qui ne sont plus référencées sont effacées au fur et à mesure par Python. Le membre de droite d une affectation étant évalué avant de réaliser l affectation, cela permet les instructions suivantes : >>> ch1 = ch2 = "chaine!" >>> nb1, nb2 = 3, 5 >>> ch1 = ch1*nb1 >>> nb2 += 1 >>> ch2 *= nb2 >>> ch1 chaine!chaine!chaine! >>> ch2 chaine!chaine!chaine!chaine!chaine!chaine! L affectation a un effet (elle modifie l état d une variable) mais n a pas de valeur (elle ne renvoie pas de résultat) : elle n est donc pas utilisée dans un test et ne produit rien à l affichage en mode console. C est le contraire pour la comparaison! 3 Conteneurs 3.1 Définition Un conteneur n est pas un type de base mais un objet informatique qui contient plusieurs variables qui peuvent être de type distincts. L intérêt peut être par exemple d implémenter les coordonnées d un ou plusieurs vecteurs, de créer un tableau de valeur, une liste de mots de passe... Par exemple le type str peut être vu comme un conteneur (il contient des caractères) et c est un conteneur non modifiable. 3.2 Listes Une liste est une collection ordonnée et modifiable d éléments éventuellement hétérogènes : on peut rentrer une instruction de la forme lst = [1,3,4]. on peut connaître la longueur d une liste par la fonction len : c est le nombre d objets de la liste. on peut concaténer des listes par +, les multiplier par un entier : lst *= 2. on peut accéder à tous les objets de la liste par exemple par lst[3]. Le fait que les listes soient modifiables implique que dans l exemple ci-dessous les deux listes sont modifiées : >>> lst1 = lst2 = [1,2] >>> lst1 *= 2 >>> lst1 [1, 2, 1, 2] >>> lst2 [1, 2, 1, 2] À chacune de ces instructions, on peut constater sous Spyder que les adresses sont inchangées : on a uniquement modifié les données mais pas le lien entre l identificateur et la donnée! Les listes sont très utilisées dans les boucles. Par exemple :

4 2.2 - Chap. 05 Variables, types simples, expressions et instructions simples 4 / 5 >>> for i in ["Lui", "Elle", "Eux"]:... print("qui?",i)... Qui? Lui Qui? Elle Qui? Eux On utilise aussi très souvent la fonction range() qui renvoie les entiers de 0 à n 1 : >>> sum = 0 >>> for i in range(10):... sum += i... >>> sum 45 Sous Python 3, la fonction range() ne renvoie pas une liste (pour une question d optimisation de la mémoire) ce dont on peut se convaincre en tapant par exemple type(range(5)) mais il suffit au besoin de faire une conversion, par exemple : list(range(5)). Une liste peut aussi contenir des objets distincts, et même d autres listes : >>> lst1 = [1,2,3] >>> lst2 = lst1 + ["albert","alfred"]+[lst1] >>> lst2 [1, 2, 3, albert, alfred, [1, 2, 3]] La méthode append permet d ajouter un élément en fin de liste. Les listes sont donc modifiables : = [2.718,3.141].append(1j) [2.718, 3.141, 1j] La fonction del permet d effacer un élément d une liste : del(a[0]). 3.3 Affectation et copie Le fait que les listes soient modifiables modifie la façon dont on effectue une copie de listes : = ["attention!"] = a += ["vraiment!"] [ attention!, vraiment! ] [ attention!, vraiment! ] Pour effectuer une «vraie» copie on pourra utiliser la fonction copy() du module copy qui copie un par un chacun des éléments de la liste : >>> from copy import * = ["Ich", "I", "Je"] = copy(a) >>> del(a[2]) [ Ich, I ] [ Ich, I, Je ]

5 2.2 - Chap. 05 Variables, types simples, expressions et instructions simples 5 / 5 Essayer ensuite : >>> from copy import * = [1,2,[3,4]] = copy(a) [2][0] += 1 [1, 2, [4, 4]] [1, 2, [4, 4]] La solution consiste à utiliser la fonction deepcopy(). 3.4 Tuples Un tuple est une collection ordonnée et non modifiable d éléments éventuellement hétérogènes : on peut rentrer une instruction de la forme tup1 = 1,3,4 ou tup2 = (1,3,5). on peut connaître la longueur d un tuple par la fonction len. on peut accéder à tous les objets de la liste par exemple par tup1[1]. Ils sont principalement utilisés pour définir des constantes.

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