Introduction à la Programmation avec Python

Objectifs

À la fin de ce cours, les étudiants seront capables de :

1. Comprendre les concepts fondamentaux de la programmation : variables, types de données, et structures de contrôle.
2. Écrire des scripts simples en Python pour résoudre des problèmes basiques.
3. Manipuler les structures de données essentielles comme les listes, tuples, et dictionnaires.
4. Appliquer les principes de la programmation modulaire en utilisant des fonctions.
5. Déboguer et tester des programmes Python pour garantir leur bon fonctionnement.

Table des matières

1. Introduction à Python

   • Qu’est-ce que Python ?
   • Pourquoi apprendre Python ?

2. Les bases de Python : Syntaxe et variables

   • Syntaxe de base : indentation, commentaires.
   • Déclaration et affectation de variables.
   • Types de données : nombres, chaînes, booléens.

3. Structures de contrôle

   • Conditions : if, elif, else.
   • Boucles : for, while.

4. Manipulation des données

   • Les listes et tuples.
   • Les dictionnaires.
   • Opérations sur les chaînes de caractères.

5. Les fonctions en Python

   • Définir et appeler une fonction.
   • Arguments, retour de valeurs.
   • Utilisation de modules intégrés.

6. Introduction aux fichiers et exceptions

   • Lire et écrire dans un fichier.
   • Gestion des erreurs avec try et except.

7. Projet final : Un mini-programme en Python

   • Créer un programme interactif en utilisant les concepts appris.

1. Introduction à Python

Qu’est-ce que Python ?

Python est un langage de programmation de haut niveau, connu pour sa syntaxe simple, sa lisibilité et sa polyvalence. Il est largement utilisé dans le développement web, l’analyse de données, l’intelligence artificielle, et bien plus.

Pourquoi apprendre Python ?

• Simplicité : Il est adapté aux débutants grâce à sa syntaxe proche du langage naturel.
• Polyvalence : Utilisé dans des domaines variés comme le développement web, la science des données, ou la création de jeux.
• Large communauté : Accès à de nombreuses bibliothèques, tutoriels, et forums pour résoudre vos problèmes.

Premier programme en Python

Voici un script Python classique pour afficher un message dans le terminal :

print("Bonjour le monde !")

2. Les bases de Python : Syntaxe et Variables

2.1 Syntaxe de base

Les règles essentielles :

• Indentation : Les blocs de code sont définis par des espaces (par défaut 4 espaces).
• Commentaires : Utilisez # pour ajouter des notes dans votre code.

Exemple :

# Ceci est un commentaire
print("Ceci est une ligne de code")

2.2 Déclaration et affectation de variables

Une variable est un conteneur pour stocker une donnée. Python déduit automatiquement le type de la donnée affectée.

Exemple :

age = 30              # Entier
nom = "Alice"         # Chaîne de caractères
temperature = 25.5    # Nombre à virgule flottante
actif = True          # Booléen

Types de base :

3. Structures de contrôle

3.1 Conditions (if, elif, else)

Les conditions permettent de prendre des décisions dans un programme.

Exemple : Trouver si un nombre est positif ou négatif

nombre = int(input("Entrez un nombre : "))

if nombre > 0:
    print("Positif")
elif nombre < 0:
    print("Négatif")
else:
    print("Nul")

3.2 Boucles

La boucle for

Idéale pour parcourir des séquences (listes, plages de nombres).

Exemple :

for i in range(5):  # Parcourt les nombres de 0 à 4
    print("Itération :", i)

La boucle while

Répète des instructions tant qu’une condition est vraie.

Exemple :

compteur = 0
while compteur < 3:
    print("Compteur :", compteur)
    compteur += 1  # Incrémente de 1

4. Manipulation des données

4.1 Listes

Les listes sont des collections d’éléments modifiables.

Exemple :

fruits = ["pomme", "banane", "cerise"]
print(fruits[0])  # Affiche "pomme"
fruits.append("orange")  # Ajoute "orange"

4.2 Dictionnaires

Les dictionnaires stockent des paires clé-valeur.

Exemple :

personne = {"nom": "Alice", "age": 25}
print(personne["nom"])  # Affiche "Alice"

5. Les fonctions en Python

Les fonctions permettent de regrouper du code réutilisable.

Définir et appeler une fonction

Exemple :

def saluer(nom):
    print(f"Bonjour, {nom} !")

saluer("Alice")  # Appelle la fonction

Utiliser des modules intégrés

Python propose des modules pour des tâches spécifiques.

Exemple : Importation du module math

import math
resultat = math.sqrt(16)  # Calcule la racine carrée de 16
print(resultat)  # Affiche 4.0

6. Introduction aux fichiers et exceptions

Lire et écrire dans un fichier

Écriture :

with open("example.txt", "w") as fichier:
    fichier.write("Bonjour le monde !")

Lecture :

with open("example.txt", "r") as fichier:
    contenu = fichier.read()
    print(contenu)

Gestion des erreurs

Les exceptions permettent de gérer les erreurs dans le code.

Exemple :

try:
    nombre = int(input("Entrez un nombre : "))
    print(f"Vous avez entré : {nombre}")
except ValueError:
    print("Ce n'est pas un nombre valide.")

7. Projet final : Créer un mini-programme

Objectif

Créer un programme interactif qui :

• Demande à l’utilisateur son nom et son âge.
• Calcule l’année où il aura 100 ans.
• Affiche un message personnalisé.

Solution :

Code complet :

# Demander les informations à l'utilisateur
nom = input("Entrez votre nom : ")
age = int(input("Entrez votre âge : "))

# Calculer l'année où l'utilisateur aura 100 ans
annee_actuelle = 2024
annee_centenaire = annee_actuelle + (100 - age)

# Afficher le résultat
print(f"Bonjour, {nom} ! Vous aurez 100 ans en l'année {annee_centenaire}.")

Étapes du projet :

1. Entrées utilisateur : Collecter le nom et l’âge.
2. Traitement : Calculer l’année où l’utilisateur aura 100 ans.
3. Sortie : Afficher un message contenant le résultat.

Avec cette progression, vous maîtriserez les bases de Python et serez prêt(e) à aborder des concepts avancés, comme la programmation orientée objet et les bibliothèques spécialisées.